熔鹽電解制備Mg-Li-Yb合金陰極過程機理研究.pdf

1、熔鹽電解法制備Mg-Li-RE合金作為一種新工藝、新方法，具備可以通過調(diào)節(jié)電化學參數(shù)控制合金相，簡化生產(chǎn)設備及流程，易于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，成為近年來研究制備Mg-Li-RE合金的熱點之一。
　　 本論文分別采用循環(huán)伏安法，計時電流法和計時電位法對MgCl2-LiCl-KCl熔鹽體系中鎂離子的陰極放電過程和Mg-Li合金的陰極共電沉積過程，以及LiCl-KCl-YbCl3熔鹽體系中固體鎂陰極上Mg-Yb合金和Mg-Li-Yb合金的

2、電化學形成過程進行了研究。結果表明，MgCl2-LiCl-KCI熔鹽中，鎂電解過程的陰極過電壓只有16～78 mV，電解過程的過電壓主要是由陽極引起的。鎂(Ⅱ)離子的陰極放電反應是兩電子可逆電荷轉移過程，其速度控制步驟是濃差極化引起的擴散步驟。Li+離子的陰極還原反應是受擴散步驟控制的不可逆過程。當MgCl2濃度降至5wt.％以下時，Mg2+離子和Li+離子在Mo電極上共電沉積形成Mg-Li合金。恒電流電解制得不同Li含量的α相，α+β

3、相和β相Mg-Li合金。
　　 YbCl3-LiCl-KCl熔鹽中，Yb(Ⅲ)離子在Mg電極上發(fā)生陰極放電時，電極反應是分兩個步驟進行的，第一步電極反應為單電子可逆電荷轉移，第二步電極反應為兩電子可逆電荷轉移，由于形成Mg-Yb合金，產(chǎn)生了強烈的去極化作用使得兩步反應得以發(fā)生，并且此兩步反應均是由擴散步驟控制的可逆過程。陰極電位為-1.85 V(vs.Ag/AgCl)時，恒電位電解產(chǎn)物為Mg2Yb合金，但其產(chǎn)量很少。陰極電位為-