熔盐电解绝缘固态氧化物过程中的动态三相界线分析

摘要

本文研究了900摄氏度氯化钙熔盐中固态石英片的直接电化学还原过程的动力学，并将实验结果与前面提到的三相界线纵深模型进行了比较。实验结果表明，固态石英片的还原过程并合二相界线纵深模型，石英片的体相电化学还原受电解生成的多孔硅层中氧离子传质的浓度极化以及多孔硅层中的欧姆极化控制。过电位增加时，还原的速度也随之增加。当过电位足够大时、氧化钙的浓度在三相界线处达到饱和而生成沉淀，导致了还原速度减小，基于这一特有的“阴极钝化”现象，得到了在实验条件下二氧化硅还原为单质硅这一反应的标准电位范围。基于三相界线纵深模型和电解石英片的实验结果，讨论了电极电位对电解过程中电流效率以及电解能耗的影响。