利用ZrO₂固体电解质研究Na₃AlF₆-SiO₂熔盐中的电沉积

作者：高运明; 何林; 秦庆伟; 李光强

来源：金属学报, 2022, 58(10): 1292-1304.

• Si
• SiO2
• 冰晶石
• ZrO2固体电解质
• 电沉积

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。

• 单位
  武汉科技大学