钇稳定氧化锆，也被称为YSZ，是一种具有较高的氧离子导电性的材料。特别是，它在电化学装置中发现了应用，如固体氧化物燃料电池和氧传感器。
在一项发表在EPJ B杂志上的研究中，来自意大利比萨大学的Kia Ngai和来自西班牙马德里孔普卢坦斯大学的同事们设计了一个有助于YSZ导电性的氧离子动力学模型。
问题是，目前燃料电池的运行温度在700ºC以上，这大大限制了它们的使用。了解氧离子扩散是帮助降低操作温度至室温的关键。之前的尝试是用所谓的耦合模型(CM)来实现的，它描述了与离子相互作用相关的简单物理概念。这有助于揭示离子-离子相关性的重要性，限制长程离子迁移率，从而电导率。
问题是，实验表明YSZ中的离子电导率需要的活化能比描述独立离子跳变的计算机模拟所提供的活化能要高得多。在CM模型的基础上，作者首次建立了YSZ离子动力学的定量描述。然后，他们将CM的预测与实验结果和模拟结果进行了比较，特别是最近十年发表的纳米级薄膜的模拟结果。
因此，在他们的模型中，他们建立了独立离子跳跃模拟的能垒水平和实验中氧离子长距离运动的活化能水平之间的联系。此外，他们将纳米厚度YSZ薄膜电导率的增加归因于离子-离子相关性的降低。该模型还可用于研究熔融离子导体、玻璃离子导体和晶体离子导体以及常温离子液体的电导率弛豫。
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