作者：高运明,何林,秦庆伟,李光强

作者单位：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

刊名：金属学报

ISSN：0412-1961

出版年：2022-10-11

卷：58

期：10

起页：1292-1304

止页：

分类号：TQ153

语种：中文

关键词：Si;SiO2;冰晶石;ZrO2固体电解质;电沉积;

内容简介

利用Y2O3稳定的Zr O2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Na3Al F6-5%Si O2（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Na3Al F6-Si O2熔盐本身产生的含氧化合物，而沉积的Zr源于Na3Al F6基熔盐对YSZ管的侵蚀产生的Zr O2。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。