Solid state ionics
ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ಸ್ ಅಯಾನಿಕ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮಿಶ್ರ ವಾಹಕ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕಗಳು (ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು) ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಳಕೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದೆ. ಈ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರುವ ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಅಜೈವಿಕ ಸ್ಫಟಿಕ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಘನವಸ್ತುಗಳು, ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್, ಕನ್ನಡಕ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಂತಹ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು, ದ್ರವ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ಸಾಧನಗಳಿಗಿಂತ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುತ್ತವೆ. 1834ರಲ್ಲಿ ಮೈಕೆಲ್ ಫ್ಯಾರಡೆಯವರು ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾದ ಎಜಿ2ಎಸ್ ಮತ್ತು ಪಿಬಿಎಫ್2ಗಳ ಮೇಲೆ ಮಾಡಿದ ಕೆಲಸದಿಂದ ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಯುರೋಪ್ನಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರ ವಾಲ್ಥರ್ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಅವರು ಮೂಲಭೂತ ಕೊಡುಗೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರು, ಅವರು ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆದರು ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೋವೆಲೆಂಟ್ಲಿ ಡೋಪ್ಡ್ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಾದಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ವಹನವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದರು, ಅದನ್ನು ಅವರು ತಮ್ಮ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ದೀಪದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಿದರು. ಮುಂದೆ ಇಟ್ಟ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಹೆಜ್ಜೆ ಎಂದರೆ 1914ರಲ್ಲಿ ಸಿಲ್ವರ್ ಅಯೋಡೈಡ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣ. 1930ರ ಸುಮಾರಿಗೆ, ಯಾಕೋವ್ ಫ್ರೆಂಕೆಲ್, ವಾಲ್ಟರ್ ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಲ್ ವ್ಯಾಗ್ನರ್ ಅವರು ಪಾಯಿಂಟ್-ಡಿಫೆಕ್ಟ್ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಪಾಯಿಂಟ್-ಡಿಫೆಕ್ಟ್ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ನ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿದರು; ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು, ಅಯಾನ್-ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಗ್ಲಾಸ್ಗಳು, ಪಾಲಿಮರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯಾನೊಕಾಂಪೊಸೈಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾರಿಗೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. 20ನೇ ಶತಮಾನದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 21ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಗಳು ಹೊಸ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಅನ್ವಯಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿದವು. ಸಾಲಿಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಅಯಾನಿಕ್ಸ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು 1967 ರಲ್ಲಿ ಟೇಕಹಿಕೊ ತಕಾಹಾಶಿ ಅವರು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಸಾಲಿಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಅಯಾನಿಕ್ಸ್ ನಿಯತಕಾಲಿಕದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ 1980 ರ ದಶಕದವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಈ ವಿಷಯದ ಮೇಲಿನ ಮೊದಲ ಅಂತಾರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸಮ್ಮೇಳನವನ್ನು 1972ರಲ್ಲಿ ಇಟಲಿಯ ಬೆಲ್ಜಿರೇಟ್ನಲ್ಲಿ "ಫಾಸ್ಟ್ ಅಯಾನ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಪೋರ್ಟ್ ಇನ್ ಸಾಲಿಡ್ಸ್, ಸಾಲಿಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳು" ಎಂಬ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. 1830ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ, ಮೈಕೆಲ್ ಫ್ಯಾರಡೆ ದ್ರವ ಮತ್ತು ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಮತ್ತು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ಸ್ಗೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿದರು. ಈ ಮೊದಲು, 1800ರ ಸುಮಾರಿಗೆ, ಅಲೆಸ್ಸಾಂಡ್ರೋ ವೋಲ್ಟಾ ತನ್ನ ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಾದ ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿದರು, ಆದರೆ ಅಯಾನುಗಳು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲು ವಿಫಲರಾದರು. ಏತನ್ಮಧ್ಯೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದಿಂದ ದ್ರಾವಣಗಳ ವಿಭಜನೆಯ ಕುರಿತಾದ ತನ್ನ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, ಫ್ಯಾರಡೆ ಅಯಾನು, ಕ್ಯಾಟಯಾನ್, ಅಯಾನು, ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ, ಆನೋಡ್, ಕ್ಯಾಥೋಡ್, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನದ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಅವುಗಳಿಗೆ ಇಂದಿನ ಪದಗಳನ್ನೂ ಸಹ ಬಳಸಿದರು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ನಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅಯಾನುಗಳ ಚಲನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಫ್ಯಾರಡೆ, ಅಯಾನುಗಳು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಮೂಲಕ ಅಂಶಗಳಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಳ್ಳುವಾಗ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದೊಂದಿಗೆ ತಮ್ಮ ಚಾರ್ಜ್ಗಳನ್ನು ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಅವರು ಆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಎರಡು ನಿಯಮಗಳಿಂದ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಿಸಿದರು. ಮೊದಲ ನಿಯಮವು (1832) ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಲ್ಲಿನ ಉತ್ಪನ್ನದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು, δm, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ಚಾರ್ಜ್ ಪ್ರಮಾಣದೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿದೆ. ಎರಡನೇ ನಿಯಮವು (1833) δm ಮತ್ತು "ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸಮಾನ" ದ ನಡುವಿನ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು ಮತ್ತು ಫ್ಯಾರಡೆ ಸ್ಥಿರಾಂಕ F ಅನ್ನು F = (δq/δm) (M/z) ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿತು, ಅಲ್ಲಿ M ಎಂಬುದು ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು z ಎಂಬುದು ಅಯಾನ್ನ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗಿದೆ. 1834ರಲ್ಲಿ, ಫ್ಯಾರಡೆ ಬಿಸಿಯಾದ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾದ ಎಜಿ2ಎಸ್ ಮತ್ತು ಪಿಬಿಎಫ್2ಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಪಿಬಿಎಫ್2ನಲ್ಲಿ, ಶಾಖದ ಮೇಲೆ ವಾಹಕತೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಇದ್ದಕ್ಕಿದ್ದಂತೆ ಆಗಿರಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನೂರು ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ಗೆ ಹರಡಿತು. ಫ್ಯಾರಡೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಇಂತಹ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಕ್ಯಾಟಯಾನ್ ವಾಹಕಗಳಾದ Na2S ಮತ್ತು Li4SiO4 ಮತ್ತು ಅಯಾನು ವಾಹಕಗಳಾದ PbF2, CaF2, SrF2, SrCl2 ಮತ್ತು LaF3ಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಂತರ 1891 ರಲ್ಲಿ, ಜೋಹಾನ್ ವಿಲ್ಹೆಲ್ಮ್ ಹಿಟಾರ್ಫ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಅಯಾನು ಸಾರಿಗೆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ವರದಿ ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು 20 ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಆ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಘನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಯಿತು. ಮೊದಲ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ರಾಶಿಯು ಡೇನಿಯಲ್ ಕೋಶ, ಇಂಧನ ಕೋಶ ಮತ್ತು ಸೀಸದ ಆಮ್ಲದ ಬ್ಯಾಟರಿಯಂತಹ ಸುಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿತು. 1800ರ ದಶಕದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ವಿಲ್ಹೆಲ್ಮ್ ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಮತ್ತು ವಾಲ್ಥರ್ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಅವರ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಿಂದ ಅವರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅರ್ಥೈಸಲಾಯಿತು. 1894ರಲ್ಲಿ ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶದಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿದನು ಮತ್ತು ಅದರ ದಕ್ಷತೆಯು ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನದಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ ಎಂದು ಒತ್ತಿ ಹೇಳಿದನು. ಓಸ್ಟ್ವಾಲ್ಡ್, ಜಾಕೋಬಸ್ ಹೆನ್ರಿಕಸ್ ವ್ಯಾನ್ 'ಟಿ ಹಾಫ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಾಂಟೆ ಅರ್ಹೇನಿಯಸ್ ಅವರೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಅಯಾನಿಕ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಸಂಸ್ಥಾಪಕರಾಗಿದ್ದರು ಮತ್ತು 1909 ರಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆದರು. ಅವರ ಕೆಲಸವನ್ನು ವಾಲ್ಥರ್ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಮುಂದುವರಿಸಿದರು, ಅವರು ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆದರು ಮತ್ತು ಅವರು ತಮ್ಮ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ದೀಪದಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಹೆಟೆರೊವೆಲೆಂಟ್ಲಿ ಡೋಪ್ಡ್ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಾದಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ವಹನವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿರುವ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ 1887ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಅರ್ಹೀನಿಯಸ್ನ ವಿಯೋಜನೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದಿದ್ದನು. 1889 ರಲ್ಲಿ ಅವರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮತೋಲನದ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಂಡರು ಮತ್ತು ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕೋಶಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅವುಗಳ ಘಟಕಗಳ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ಸರಿಯಾಗಿ ಊಹಿಸಿದ ತಮ್ಮ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದರು. ಅವರ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕೆಲಸದ ಜೊತೆಗೆ, 1897 ರಲ್ಲಿ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿದ ಮೊದಲ ದೀಪಕ್ಕೆ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದರು. ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್-ಫಿಲಮೆಂಟ್ ದೀಪಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ದೀಪವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಅದರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ವರ್ಣಪಟಲವು ಹಗಲು ಬೆಳಕಿಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿತ್ತು. ಬರ್ಲಿನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಂಪನಿಯಾದ ಎಇಜಿ, ಒಂದು ದಶಲಕ್ಷ ಜರ್ಮನ್ ಚಿನ್ನದ ಗುರುತುಗಳಿಗೆ ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ನ ಪೇಟೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಖರೀದಿಸಿತು, ಅದು ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅದೃಷ್ಟವಾಗಿತ್ತು, ಮತ್ತು ವಿಶ್ವದ ನ್ಯಾಯೋಚಿತ ಎಕ್ಸ್ಪೊಸಿಷನ್ ಯೂನಿವರ್ಸೆಲ್ಲೆ (1900) ನಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಬೂತ್ ಅನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಲು 800 ನೆರ್ನ್ಸ್ಟ್ ದೀಪಗಳನ್ನು ಬಳಸಿತು. 19ನೇ ಮತ್ತು 20ನೇ ಶತಮಾನದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾದ ಹಲವಾರು ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಲ್ವರ್ ಅಯೋಡೈಡ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ರೂಪವಾದ α-AgI ಅನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖವಾದದ್ದು ಎಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ವಿದ್ಯುತ್ ವಹನವನ್ನು 1914 ರಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಲ್ ಟುಬಾಂಟ್ ಮತ್ತು ಇ. ಲೊರೆನ್ಜ್ ಅವರು ನಿರೂಪಿಸಿದರು. ಎಜಿಐ, ಎಜಿಸಿಎಲ್ ಮತ್ತು ಎಜಿಬಿಆರ್ನ ಅವರ ತುಲನಾತ್ಮಕ ಅಧ್ಯಯನವು α-ಎಜಿಐ, ಉಷ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 147 ಮತ್ತು 555 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚು ವಾಹಕವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ; ಈ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ವಾಹಕತೆ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಕರಗಿದ ನಂತರ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ನಡವಳಿಕೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹಿಂತಿರುಗಬಲ್ಲದು ಮತ್ತು ಸಮತೋಲನವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿದೆ. ತುಬಾಂಟ್ ಮತ್ತು ಲೊರೆನ್ಜ್ ಇದೇ ರೀತಿಯ ನಡವಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ α-CuI, α-CuBr, β-CuBr, ಮತ್ತು Ag2S, Ag2Se ಮತ್ತು Ag2Te ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಹಂತಗಳು. ಅವರು ವಾಹಕತ್ವವನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿ ಮತ್ತು ಕ್ಯೂಪ್ರಸ್ ಹಾಲೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿ ಕ್ಯಾಲ್ಕೋಜೆನೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಅಯಾನುಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದ್ದಾರೆ. 1926ರಲ್ಲಿ, ಯಾಕೋವ್ ಫ್ರೆಂಕೆಲ್, ಎಜಿಐಯಂತಹ ಅಯಾನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣಬಲದ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗವಾದ α, ಅವುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜಾಲರಿ ತಾಣಗಳಿಂದ ತೆರಪಿನ ಸ್ಥಾನಗಳಿಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದರು. ಅವರು ಫ್ರೆಂಕೆಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಒಂದು ಮೋಲ್ನ ರಚನೆಗಾಗಿ ಗಿಬ್ಸ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ α ಅನ್ನು ಸಂಬಂಧಿಸಿದರು, δG, α = exp (-δG/2RT), ಅಲ್ಲಿ T ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು R ಅನಿಲ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ; δG = 100 kJ/mol ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ, 100 °C ನಲ್ಲಿ α ~ 1 ಮತ್ತು 400 °C ನಲ್ಲಿ ~ 6. ಈ ಕಲ್ಪನೆಯು ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ ದೋಷ-ಮುಕ್ತ ಅಯಾನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಅಯಾನುಗಳ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಲ್ ವ್ಯಾಗ್ನರ್ ಮತ್ತು ವಾಲ್ಟರ್ ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಅವರು ತಮ್ಮ 1929 ರ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಂಕೆಲ್ ಅವರ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದರು, ಇದು ಅಯಾನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿನ ಬಿಂದು ದೋಷಗಳ ಸಮತೋಲನ ಉಷ್ಣಬಲವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ವ್ಯಾಗ್ನರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಆ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಲ್ಲಿನ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೋಮೆಟ್ರಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸ್ಫಟಿಕ ಘಟಕಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಅಯಾನಿಕ್ ವಹನದ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರು. ವ್ಯಾಗ್ನರ್ ಮತ್ತು ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಅವರು ಎಬಿ ವಿಧದ ಸ್ಟೋಯಿಕಿಯೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ಬೈನರಿ ಅಯಾನಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟ್-ಡಿಫೆಕ್ಟ್ ಡಿಸಾರ್ಡರ್ನ ನಾಲ್ಕು ತೀವ್ರತರವಾದ ಪ್ರಕರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದ್ದಾರೆಃ ಎ + ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನಗಳ ಜೋಡಿಗಳು (ಫ್ರೆಂಕೆಲ್ ದೋಷಗಳು) ಇಂಟರ್ಸ್ಟಿಶಿಯಲ್ ಅಯಾನುಗಳ ಜೋಡಿಗಳು ಬಿ-ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನಗಳು (ಆಂಟಿ-ಫ್ರೆಂಕೆಲ್ ದೋಷಗಳು) ಇಂಟರ್ಸ್ಟಿಶಿಯಲ್ ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳ ಜೋಡಿಗಳು ಎ + ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಸ್ಟಿಶಿಯಲ್ ಅಯಾನುಗಳ ಜೋಡಿಗಳು ಬಿ-ಯಾವುದೇ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನಗಳಿಲ್ಲದೆ ಎ ಮತ್ತು ಬಿ-ಟೈಪ್ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಖಾಲಿ ಸ್ಥಾನಗಳ ಜೋಡಿಗಳು ಯಾವುದೇ ಇಂಟರ್ಸ್ಟಿಶಿಯಲ್ಗಳಿಲ್ಲದೆ (ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ಡಿಸಾರ್ಡರ್). ಟೈಪ್-3 ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯು ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳು ಕ್ಯಾಟಯಾನುಗಳಿಗಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ಅಪರೂಪದ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಟೈಪ್ 2 ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 1 ಮತ್ತು 4 ಎರಡೂ ವಿಧಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಎಕ್ಸ್ಪ್ (-δG/2RT) ತಾಪಮಾನ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ನಂತರ 1933ರಲ್ಲಿ, ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲೋಹವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲೋಹದ ಕೊರತೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಪರಮಾಣು ಅಲ್ಲದ ಸ್ಟೊಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಯು ಮಿಶ್ರ ಅಯಾನಿಕ್-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಹನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ವ್ಯಾಗ್ನರ್ ಸೂಚಿಸಿದರು. ಅಯಾನಿಕ್ ಕನ್ನಡಕಗಳ ಇತರ ವಿಧಗಳು ಬಿಂದು ದೋಷದಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು 1950 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರೆಯಿತು ಮತ್ತು ಅದರ ಅಯಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಪ್ರತಿ ಸಂಯುಕ್ತಕ್ಕೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಹನದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. 1970ರ ದಶಕದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಗಾಜಿನ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯು ಹೊಸ ಅಯಾನಿಕ್ ವಹನ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿತು. ಕನ್ನಡಕಗಳಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ವಾಹಕತೆಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು, ಇದರಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನಿಂದ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಕೆಲವು ಲವಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಗಾಜನ್ನು ಡೋಪ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ಗಾಜಿನ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ವಾಹಕತೆ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 0,03 S/cm ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬಹುದು, ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು 20 kJ/mol ನಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತವೆ. ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕನ್ನಡಕಗಳು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ನಿರಂತರವಾಗಿ ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ; ಅವು ಹಾನಿಕಾರಕ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಅಯಾನಿಕ್ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ದೀರ್ಘ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಕ್ರಮದ ಕೊರತೆಯಿಂದ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿತ್ತು. ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ, 1880ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಥುರಿಂಗಿಯನ್ ಗಾಜಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಉತ್ತಮ-ಮಾಪನಾಂಕದ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಕುದಿಯುವ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಮುಳುಗಿಸಿದ ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದಾಗ 0 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಬದಲಿಗೆ − 0.5 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ತಿಂಗಳುಗಳ ನಂತರವೇ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಿದಾಗ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಯಿತು. 1883 ರಲ್ಲಿ, ಅವರು ಗಾಜಿನಲ್ಲಿನ ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸೋಡಿಯಂ ಅಥವಾ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು 10 ಪಟ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರು. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಒಟ್ಟೊ ಸ್ಕಾಟ್ಗೆ ಮೊದಲ ನಿಖರವಾದ ಲಿಥಿಯಂ-ಆಧಾರಿತ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. ಗಾಜಿನಲ್ಲಿನ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯವಸ್ಥಿತವಾದ ಅಧ್ಯಯನಗಳು 1884ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದವು, ಆದರೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಶತಮಾನದ ನಂತರ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಗಮನವನ್ನು ಸೆಳೆದವು. ಅಯಾನಿಕ್ ಕನ್ನಡಕಗಳಿಗಾಗಿ ಹಲವಾರು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯ ಆವರ್ತನ ಅವಲಂಬನೆ σ (ν)-σ (0) ~ νp, ಅಲ್ಲಿ ಘಾತಾಂಕ p ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಲ, ಕನಿಷ್ಠ ~ 100 K ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ. 1975ರಲ್ಲಿ, ಶೆಫೀಲ್ಡ್ನ (ಯುಕೆ) ಪಾಲಿಮರ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಪೀಟರ್ ವಿ. ರೈಟ್, ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ಪಿಇಒ) ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಲವಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೊದಲ ಪಾಲಿಮರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದರು. ನಂತರ ಮತ್ತೊಂದು ವಿಧದ ಪಾಲಿಮರ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು, ಪಾಲಿಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಿಡಲಾಯಿತು, ಅಲ್ಲಿ ಅಯಾನುಗಳು ತಟಸ್ಥ, ಪಾಲಿಮರ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಬದಲಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಆವೇಶದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಪಾಲಿಮರ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳು ಕನ್ನಡಕಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು, ಆದರೆ ಅವು ಅಗ್ಗವಾಗಿದ್ದವು, ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದವು ಮತ್ತು ಸುಲಭವಾಗಿ ಯಂತ್ರ ಮಾಡಬಹುದಿತ್ತು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಆಕಾರ ನೀಡಬಹುದಾಗಿತ್ತು. ಅಯಾನಿಕ್ ಕನ್ನಡಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೆಳಗೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಪಾಲಿಮರ್ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅವುಗಳ ಗಾಜಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಿಸಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ವಿರೂಪತೆ ಎರಡೂ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸಮಯದ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕೊಳೆಯುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಕನ್ನಡಕಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲ. 1983 ಮತ್ತು 2001ರ ನಡುವೆ ಅಮಾರ್ಫಸ್ ಭಾಗವು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು, ಅಂದರೆ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ವೇಗದ ಅಯಾನಿಕ್ ಸಾಗಣೆಗೆ (ಸುಮಾರು) ಸಂಪೂರ್ಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಲವಾರು ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು 2001 ರಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯು 0.01 ಎಸ್/ಸೆಂ 30 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ 0.24 ಇವಿ ಆಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೊ ರಚನೆಗಳು 1970-80ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊಸೈಸ್ಡ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು ಎಂದು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಲಾಯಿತು, ಇದು ನ್ಯಾನೊಯಾನಿಕ್ಸ್ನ ಹೊಸ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ತೆರೆಯಿತು. 1973ರಲ್ಲಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯೋಡೈಡ್ (ಎಲ್ಐಐ) ಹರಳುಗಳ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು "ನಿರೋಧಕ" ವಸ್ತುವಿನ (ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ) ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪುಡಿಯನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ 50 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು ಎಂದು ವರದಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು 1980ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾದ ಎಜಿ-ಮತ್ತು ಟಿಎಲ್-ಹೈಲೈಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲಾಯಿತು. ಅಂತೆಯೇ, ನಿರೋಧಕ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಅಯಾನಿಕ್ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು. ಈ ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್-ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಜ್ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಾಹಕ ಚಾನೆಲ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಫಿಲ್ಲರ್ ಕಣಗಳ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿನ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಿಗೆ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಚಾರ್ಜ್-ಸೆಪರೇಷನ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. 1971ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ರುಬಿಡಿಯಮ್ ಸಿಲ್ವರ್ ಅಯೋಡೈಡ್ (RbAg4I5) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. RbAg4I5 ನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆಯ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ತೂಕಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆ ಒಟ್ಟಾರೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂಶದಿಂದಾಗಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಎಂದಿಗೂ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. 5 W·h/ಕೆಜಿ). ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಎಲ್ಐಐ, ಕೇವಲ ಸಿಎ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ 1 S/cm, ಕೃತಕ ಪೇಸ್ಮೇಕರ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕ ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದೆ. ಡೋಪ್ ಮಾಡದ ಎಲ್ಐಐ ಆಧಾರಿತ ಅಂತಹ ಮೊದಲ ಸಾಧನವನ್ನು 1972ರ ಮಾರ್ಚ್ನಲ್ಲಿ ಇಟಲಿಯ ಫೆರಾರಾದಲ್ಲಿ ಮಾನವನೊಳಗೆ ಅಳವಡಿಸಲಾಯಿತು. ನಂತರದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ-ಎಲ್ಐಐನ ಫಿಲ್ಮ್, ಇದನ್ನು ಅದರ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನೊಂದಿಗೆ ಡೋಪ್ ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಲಿ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಅಯೋಡಿನ್-ಪಾಲಿ (2-ವಿನೈಲ್ ಪೈರಿಡಿನ್) ಕ್ಯಾಥೋಡ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಇನ್ ಸಿಟು ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಲಿಐ ರೂಪುಗೊಂಡಿತು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸವೆತ ಮತ್ತು ಬಿರುಕುಗಳಿಂದ ಸ್ವಯಂ-ಗುಣವಾಯಿತು. ಕರಗಿದ-ಸೋಡಿಯಂ ಆನೋಡ್ ಮತ್ತು ಕರಗಿದ-ಸಲ್ಫರ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಡುವೆ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಮಾಡಲಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ β-Al2O3 ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಸೋಡಿಯಂ-ಸಲ್ಫರ್ ಕೋಶಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದವು ಮತ್ತು 1990 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಪರಿಗಣಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು, ಆದರೆ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಾದ ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು, ಇದು ಕರಗಿದ ಸೋಡಿಯಂ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫರ್ ನಡುವಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಾಗಿ ಬಿರುಕುಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. β-Al2O3 ಅನ್ನು ನ್ಯಾಸಿಕಾನ್ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಿಸುವುದರಿಂದ ಈ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಉಳಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಬಿರುಕುಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ನ್ಯಾಸಿಕಾನ್ ಕರಗಿದ ಸೋಡಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿತು. ಯಟ್ರಿಯಾ-ಸ್ಥಿರವಾದ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಾವನ್ನು ಕಾರುಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕಾಸ ಅನಿಲದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಇಂಜೆಕ್ಟರ್ಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಅನೇಕ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಗಾಜಿನ ತಯಾರಿಕಾ ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಘನ ಸಿಲ್ವರ್ ಹಾಲೈಡ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ CO2, ಕ್ಲೋರಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅನಿಲಗಳ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು 1980-1990ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. 1980ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಿಂದ, ಲಿ-ಆಧಾರಿತ ಘನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ರೋಮಿಕ್ ಫಿಲ್ಮ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ WO3) ಮತ್ತು ಅಯಾನು-ಶೇಖರಣಾ ಫಿಲ್ಮ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ LiKOO2) ಅನ್ನು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗಾಜಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪಾರದರ್ಶಕತೆಯನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕಗಳು ಲಿಥಿಯಂ-ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, ಪ್ರೋಟಾನ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಮೆಂಬ್ರೇನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (ಪಿಇಎಂಎಫ್ಸಿಗಳು), ಸೂಪರ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಸಾಧನಗಳ ಹೊಸ ವರ್ಗ ಮತ್ತು ಘನ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು, ಇಂಧನವನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಧನಗಳ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ. 1960ರ ದಶಕದ ಕೊನೆಯಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಫ್ಲೆಕ್ಸಿಬಲ್ ಫ್ಲೋರೋಪಾಲಿಮರ್-ಪಾಲಿಮರ್ ನಾಫಿಯಾನ್ ಅನ್ನು ಪಿ. ಇ. ಎಂ. ಎಫ್. ಸಿ. ಗಳಲ್ಲಿ ಪಾಲಿಮರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿಯನ್ನೂ ನೋಡಿ