電解固形分の課題:
* イオン移動度: 電気分解は、電流を運ぶためにイオンの動きに依存しています。液体では、イオンは自由に移動でき、電極での電荷移動と化学反応が可能になります。固体では、イオンは通常、移動性が限られている剛性格子構造に閉じ込められます。これにより、イオンが電極に移動し、電解プロセスに関与することが困難になります。
* 導電率: ほとんどの固形物は、電気の導体が貧弱です。金属のようないくつかの固体は良好な導体ですが、通常、イオンを容易に形成しないため、通常、電気分解を受けません。 一部の固体イオン化合物は電気を導入できますが、それらの導電率は一般に液体よりもはるかに低いです。
* 位相の変化: 電気分解を有効にするには、しばしば固体を適切な溶媒に溶かしたり溶解して液体電解質を形成する必要があります。これはエネルギー集約型であり、すべての物質で実行可能ではない場合があります。
固体電解の例(特別な場合):
* 固体酸化物電解: このプロセスでは、固体酸化物電解質(セラミック材料など)を使用して、高温で水素と酸素に水を分解します。この方法には水素生産の可能性がありますが、特殊な条件が必要です。
* 電気化学的機械加工: このプロセスは、電気分解を使用して、固体金属ワークから材料を除去します。この方法では、陽極に金属イオンを溶解し、それらをカソードに堆積させることが含まれます。ただし、これは従来の電気分解よりも材料除去に関するものです。
要約:
イオンの可動性と導電率が限られているため、固体物質に電気分解を実行することは一般により困難ですが、それが発生する可能性のある特定のケースがあります。 これらは、多くの場合、ユニークな条件とアプリケーションを備えた特殊なプロセスです。