NaCl-KCl-LaCl_3熔盐La~(3+)在钨电极上电化学还原

采用NaCl-KCl作为电解质体系,以LaCl_3作为原料,控制温度在1073 K时,采用循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)、计时电位法(CP)等电化学研究方法来研究在钨电极上La~(3+)的电化学行为。研究结果表明,镧离子在钨电极上的电化学还原反应是一步转移三个电子,电极反应式为La~(3+)+3e→La;计时电流以及循环伏安均可证明镧离子在钨电极上的还原过程受扩散控制,扩散系数为6.87×10~(-5) cm~2·s~(-1)。     

NaCl-KCl-MgCl2熔盐Mg2+在钨电极上的 电化学还原机理

采用三电极在NaCl-KCl熔盐电解质体系,以MgCl₂为原料应用AUTOLAB电化学工作站分别通过循环伏安法、计时电流法、计时电位法研究了1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原过程.循环伏安测试结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐体系中Mg2+在钨电极上的电化学还原是1步反应转移2个电子过程,电极反应受扩散控制,扩散系数为3.81×10-6 cm2/s,电极反应为Mg2++2e-→Mg.计时电位测试结果验证了循环伏安测试结果的正确性.计时电流测试数据拟合结果表明:1 073 K时NaCl-KCl-MgCl₂熔盐中Mg2+在钨电极上的电结晶是瞬时成核方式.      

LiCl-KCl熔盐La^3+在钨电极上的电化学还原机理

以LiCl-KCl为电解质体系,LaCl3为原料,利用循环伏安法、计时电位法和计时电流法研究773K时镧离子在钨电极上的电化学还原过程。结果表明,在773K、50%KCl-50%LiCl-2%LaCl3的熔盐体系中,镧离子在钨电极上还原是一步转移3个电子反应(La^3++3e→La),相对于Ag/AgCl电极析出电位为-2.05V;镧在钨电极析出过程中出现成核极化现象,且通过循环伏安和计时电流法可判断镧离子在钨电极上的析出还原过程为受扩散控制的准可逆反应,扩散系数D=6.36×10^-5 cm^2/s。     

LiF-SrF2-SrO熔盐体系中Sr2+电化学行为的研究

在电化学工作站AUTOLAB 上采用三电极体系以循环伏安法、计时电流法和计时电位法研究了LiF-SrF2-SrO熔盐体系于1253 K温度下锶在钨电极上的电化学还原过程及其控制步骤.研究结果表明：Sr2+在钨电极上的还原过程是一步得两个电子的准可逆反应,析出电位在-1.0 V 附近.阴极过程受离子的扩散步骤控制,计算得出扩散系数为6.07×10-5 cm2/s.     

熔盐共沉积法制备Gd-Mg合金电化学行为的研究

以钼丝为参比和工作电极,在1000℃下研究了添加Gd_2O_3和MgO的GdF_3-LiF熔盐体系的阴极电化学行为。同时将Gd_2O_3∶Mg O=6.22∶1的混合氧化物在-1.0V的恒电位下进行电解,并对产物进行表征。结果表明,Gd~(3+)在惰性电极上的析出电位在-0.85V(vsMo)附近,Mg~(2+)在惰性电极上的析出电位在-0.5V(vsMo)附近。两者的析出是准可逆的简单一步电荷传递过程。且过程受扩散控制,扩散系数通过循环伏安法计算为:D(Gd~(3+))=4.33×10~(-5)cm~2·s-1,D(Mg~(2+))=1.03×10~(-5)cm2·s~(-1)。Mg在Gd-Mg合金中以GdMg相存在,且分布均匀。     

铜在LiCl-KCl熔盐中的电化学行为研究

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-1.05 V和-1.55 V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1.79×10-5 cm2/s和1.26×10-5 cm2/s。     

1723K下熔渣中Ni~(2+)和Fe~(2+)离子共存时的电化学行为

利用MgO部分稳定的ZrO_2固体电解质管集成构建以Pt,O_2(空气)|ZrO_2作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中共存的Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni~(2+)存在,铁离子基本以Fe~(2+) 存在。进行方波伏安分析时,Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni~(2+)在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe~(2+) 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe~(2+) 的还原明显受到Ni~(2+)还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni~(2+)离子在1 723K下的扩散系数为(9.2±0.2)×10-6cm2/s。     

熔盐电解制备Mg-Ce中间合金电化学过程研究

通过循环伏安法(CV)、方波伏安法(SWV)和开路计时电位法(OCP)研究了温度为973 K时KCl-NaCl-CeCl₃-MgCl₂四元熔盐体系中Mg(Ⅱ)和Ce(Ⅲ)在钨电极上的电化学行为以及合金化过程。根据电化学分析的结果,以钨丝为工作电极,石墨棒为辅助电极,于-2.1 V(vs.Ag/AgCl)恒电位电解12 h制取Mg-Ce合金。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对电解所得合金的组成以及元素分布进行表征,结果表明合金的基底相为Mg₁₇Ce₂,第二相为Mg₃Ce。     

KCl-NaCl-NaF-SiO_2熔盐体系中硅离子的还原机理研究

在KCl-NaCl-NaF-SiO2熔盐体系中,以铂丝为参比电极、研究电极,高纯石墨坩埚为辅助电极,采用循环伏安法和计时电位法对硅离子的还原机理进行了研究,结果表明此电化学反应为扩散控制的不可逆电极过程;求得硅离子在熔盐中的扩散系数D=1.33×10-3cm2/s(CSi4+=1.21×10-4mol/cm3,T=1 073 K)。     

NaCl-KCl-NaF-WO3熔盐体系W6+ 的电化学行为

实验以NaCl-KCl-NaF为电解质体系，WO₃为原料，利用循环伏安法、计时电位法、计时电流法和方波伏安法, 研究温度为973 K时钨离子在钨电极上的电化学过程.结果表明:W（Ⅵ）离子的还原过程分2步进行，第1步还原过程为两电子转移，电极反应方程式为W6++2e-→W4+; 第2步还原过程为四电子转移过程，电极反应方程式为W4++4e-→W，且都为准可逆反应. W（Ⅵ）离子在钨电极上的还原过程受扩散控制，扩散系数为1.05×10-9 cm2/s.      

LiF-CaF2-BaF2-ZrO2熔盐中Zr4+在钨电极上的电化学还原机理

以LiF-CaF₂-BaF₂为熔盐体系, ZrO₂为原料, 1 373 K条件温度下利用循环伏安法, 计时电位法, 计时电流法, 研究锆离子在钨电极上的电化学过程,对不同ZrO₂含量0.5 %,0.7 %,0.9 %的熔盐体系进行电化学分析,研究结果表明:Zr4+在钨电极上还原是通过两步得电子反应, 即Zr4++2e→Zr2+,Zr2++2e→Zr,相对参比电极铂还原峰分别为0.9 V和1.2 V,析出过程是受扩散控制的准可逆反应. 1 373 K时Zr4+在LiF-CaF₂-BaF₂-ZrO₂熔盐中的扩散系数D为6.7×10-6 cm2/s.      

Kinetics and mechanism of formation of MoO2 by solid state reaction between MoS2 and MoO3

ABSTRACT

The kinetics and mechanism of the solid state reaction between MoS₂ and MoO₃ to form MoO₂ under nitrogen atmosphere between 723 and 973?K were studied using bulk mixed samples, mixed compressed pellets and pure MoS₂ and MoO₃ pellets with one face in contact. The results show that for the bulk samples, the reaction reaches a maximum conversion of 67.3% at 923?K in 75?min, while for compressed samples conversion under similar conditions reaches 96.1% in 75 min, which reflects the effect of the physical conditions of both types of experiments on the reaction kinetics. The calculated activation energy values for both experimental conditions are consistent, with an average value of ?44.2?±?1.9?kJ, which is in the range of diffusion-controlled solid state reactions. For the samples with one face in contact, above 923?K the results appear to indicate that solid state molecular diffusion of both MoS₂ and MoO₃ in opposite directions in the newly formed MoO₂ crystal structure could take place, with estimated diffusion coefficients of MoS₂ in MoO₂ and MoO₃ in MoO₂ at 923?K of 1.08?×?10^?6 and 7.78?×?10^?6cm²?s^?1, and at 973?K of 10^?5 and 1.13?×?10^?5?cm²?s^?1, respectively.     

镁杂质离子对钒电池电解液性能的影响研究

通过对含有不同浓度镁杂质离子的电解液进行循环伏安测试、黏度测试及热稳定性测试,考察镁离子对电解液电化学性能及稳定性的影响。结果表明,当电解液中镁杂质离子浓度超过0.96g/L时,电解液黏度从0.89mm2/s增大至0.95mm2/s,电解液中钒离子扩散系数从(2.06~3.33)×10-6 cm2/s降低至(1.30~2.11)×10-6 cm2/s,导致电极反应速率和电极反应可逆性降低;同时电解液中出现钒离子大量沉淀现象,电解液稳定性降低,严重影响钒电池的正常运行。