金属学报

作者：高运明, 何林, 秦庆伟, 李光强

单位：1.武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 武汉 430081；2.武汉科技大学 钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室 武汉 430081

关键词：Si,SiO₂,冰晶石,ZrO₂固体电解质,电沉积,

基金：国家自然科学基金项目(51174148)

利用Y2O3稳定的ZrO2固体电解质(YSZ)管集成构建Pt, O2(air)|YSZ作为参比、辅助电极的三电极新型电化学池,在完全无碳和1323 K条件下采用Ir丝作工作电极对Na3AlF6-5%SiO2 (质量分数)熔盐体系进行循环伏安(CV)及恒电位电解测试,并结合热力学理论计算、SEM观察及EDS分析,研究了熔盐中有关金属在阴极上的析出电位及电沉积规律。结果表明,Si单质在Ir电极上可一步沉积得到,其在CV曲线上的峰电位在-1.65 V,而Al、Na (Zr)等合金化沉积电位负于-1.8 V,且沉积电位依次负向增大。在-1.8 V或-2.0 V电位下电解,还发现有Zr5Si4金属化合物颗粒生成,其生成电位在-1.7~-1.8 V之间。沉积的Si、Al、Na金属(合金)主要来源于Na3AlF6-SiO2熔盐本身产生的含氧化合物,而沉积的Zr源于Na3AlF6基熔盐对YSZ管的侵蚀产生的ZrO2。有关金属(或金属化合物)相对于Pt, O2(air)|YSZ参比电极的析出电位与热力学计算较为吻合。

来源：2022年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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