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《铜在LiCl-KCl熔盐中电化学行为研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、doi:10.3969/j.issn.1007-7545.2015.08.001铜在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为研究蔡艳青1,刘红霞1,许茜2,宋秋实1,徐亮1(1.东北大学材料与冶金学院,沈阳110004;2.上海大学材料科学与工程学院,上海200072)摘要:采用循环伏安、方波伏安、计时电位及线性扫描伏安法研究了500℃时Cu(I)在LiCl-KCl熔盐体系中石墨电极和钼电极上的电化学行为,并且研究了不同CuCl浓度下铜的沉积电位。结果显示,铜离子在熔盐中的还原过程分两步进行,分别在-
2、1.05V和-1.55V处依次还原,即Cu(II)→Cu(I)和Cu(I)→Cu(0)。通过循环伏安及计时电位测试,均得出Cu(I)在LiCl-KCl熔盐中的阴极还原过程为受扩散控制的准可逆过程,扩散系数分别为1.79×10-5cm2/s和1.26×10-5cm2/s。关键词:氯化物熔盐;铜;电化学测试;扩散系数中图分类号:TF811;TG146.1+1文献标志码:A文章编号:1007-7545(2015)08-0000-00ElectrochemicalBehaviorofCopperinEu
3、tecticLiCl-KClMeltCAIYan-qing1,LIUHong-xia1,XUQian2,SONGQiu-shi1,XULiang1(1.SchoolofMaterialScienceandMetallurgy,NortheasternUniversity,Shenyang110004,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)Abstract:The
4、electrochemicalbehaviorofCu(I)ineutecticLiCl-KCl(58.5︰41.5molratio)meltwasinvestigatedongraphiteandMoelectrodesat500℃bycyclicvoltammetry,squarewavevoltammetry,chronopotentiometry,andlinearsweepvoltammetry.Thecathodicpeakcurrentsandinitialdepositionpo
5、tentialsofcopperunderdifferentconcentrationsofCuClwereobtained.Theresultsshowthattwoinitialreductionpotentialsofcopperionsareobtainedat-1.05Vand-1.55Vongraphiteelectrode,whichcorrespondtoCu(II)/Cu(I),andCu(I)/Cu(0)couples,respectively.ReductionofCu(I
6、)isaquasi-reversibleprocesscontrolledbydiffusionmasstransfer.ThediffusioncoefficientsofCu(I),calculatedbytheresultsofcyclicvoltammetryandchronopotentiometry,is1.79×10-5cm2/sand1.26×10-5cm2/s,respectively.Keywords:moltenchlorides,copper,electrochemica
7、ltest,diffusioncoefficient目前主要在水溶液[1-3]及离子液体[4]中研究铜离子的电化学行为和动力学参数、或者进行电解精炼,而熔盐中铜的电化学行为则研究相对较少。Lantelme等[5]研究了Cu(I)在LiCl-KCl熔体中氧化为Cu(II)过程的扩散系数及Cu(I)还原过程晶体生长情况,并通过计时电位法及原子示踪法研究了Cu(I)在LiCl-KCl熔体中的扩散系数[6]。Anders等[7]研究了Cu(I)及Cu(II)在AlCl3-NaCl-KCl熔盐中的平衡电位
8、。Castrillejo等[8]研究了Cu(II)/Cu(I)及Cu(I)/Cu(0)电对在ZnCl2-2NaCl中的电化学行为,并得出了Cu(II)/Cu(I)及Cu(I)/Cu(0)的标准电极电位及电化学反应动力学常数。Proskurnev等[9]研究了LiCl-CuCl-CuCl2熔盐体系中,电化学反应Cu2++e=Cu+在玻碳电极上的反应速率常数及电子转移系数。Li等[10]研究了Cu在NaCl-KCl-CuCl中的电化学还原过程及Cu(I)的扩散系数。但对于铜离子在LiCl-KCl熔盐