Density and ionic structure of NdF3-LiF melts

NdF3-LiF melts are commonly used in the electrolysis process of metallic neodymium production. Research on the density and ionic structure of the electrolyte is important for its close connection with the electrolysis mechanism and process. In this paper, the density of LiF-NdF3 melts was studied by the Archimedes method. The results showed that the density decreased with increasing temperature and LiF contents. The changing law was discussed and explained in terms of the micro ionic structure of the melts....     

Na3AlF6-Al2O3熔盐的Raman光谱和离子结构

基于测定的熔融冰晶石的Raman光谱和对散射系数的新理解,重新分析以前研究的942～1024℃的酸性NaF-AlF3熔盐中存在的不同离子团的含量。新的定量分析结果表明：对于分子比小于2的熔盐,AlF4-是含量最高的阴离子;当分子比为1.5时,其摩尔分数约为0.70;当分子比为2时,其摩尔分数为0.50。当分子比大于2.5时,AlF6^3-相对含量更高;当分子比为2.5时,其摩尔分数为0.45。然后,采用紫外Raman光谱法研究Na3AlF6-Al2O3熔盐的离子结构。研究结果表明：熔盐中存在八面体的AlF63-和四面体的AlF4^-,基团中的F-可能被O^2-部分取代。在Al2O3的质量分数大于4%的熔盐中存在具有大散射系数的Al2O2F4^2-。光谱中的波段随温度的升高发生蓝移。     

LiCl为原料酰胺基电解质体系低温电化学提取金属锂

金属锂在高能电池、轻金属合金以及受控核聚变等领域得到了广泛应用。目前熔盐电解是工业金属锂制备的主要方法,但存在流程长、能耗高、操作复杂等缺点。本研究提出一种低温溶剂冶金技术路线,可实现金属锂的常温电化学还原,拥有流程短、能耗低、操作简单、过程连续等优点。研究使用价格低廉的非质子极性分子N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂,以来源丰富的LiCl为原料,直接电解LiCl制备金属锂。研究了二元DMF-LiCl体系的基础物理化学性质,计算得到不同LiCl浓度下体系的电导活化能和粘流活化能;采用循环伏安技术研究了不同LiCl浓度电解质体系的电化学特性,得出金属锂的氧化还原电位（2.5 V和–2.9 V vs. Ag/Ag+）和电解金属锂最优LiCl浓度（0.7 mol/L）;计算了0.7 mol/L LiCl浓度下锂离子扩散系数为2.6 × 10–8 cm2/s;最后在高纯锡阴极恒电位沉积得到了金属锂沉积物,并通过扫描电子显微镜对沉积物形貌进行了表征。研究可为低成本、低碳/低温电化学连续制备大块金属锂及锂基合金提供基础。     

NEU-1月壤仿真样在冰晶石熔盐中的溶解行为EI北大核心CSCD

熔盐电解法是原位利用月壤制备氧气的可行路径,研究月壤在熔盐中的溶解行为具有重要意义。本文采用等温饱和法研究NEU-1月壤仿真样在冰晶石熔盐体系中的溶解能力,并对冷却后熔盐样品进行XRD与SEM-EDS分析。结果表明:NEU-1月壤仿真样的溶解平衡时间为2 h。在过热度5℃、分子比2.2的冰晶石熔盐中,NEU-1月壤仿真样的溶解度为27.88%,溶解后的饱和溶液中Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、TFe、TiO_(2)等氧化物的质量分数分别为4.99%、13.60%、0.55%和0.75%。随着过热度和分子比升高,NEU-1月壤仿真样的溶解度降低。熔盐上清液急冷后的主要物相为Na_(3)AlF_(6)、SiO_(2)、Al_(2)O_(3),熔盐底部冷却后所得黑色物质的主要物相主要为Fe_(3)O_(4)、CaF_(2)、MgSiO_(3)、NaAlSiO_(4)。NEU-1月壤仿真样的溶解过程主要以化学溶解为主,其机理是复合氧化物在氟离子作用下分解为简单氧化物。     

储能原理与技术课程思政

挖掘储能原理与技术课程思政元素,使思政教育贯穿于教学全过程,将知识传授、能力培养与价值塑造融合。在课程教学实践中,融入时事政治,培养专业认同感;融入国情教育,提升民族自豪感;融入环保理念,增强社会责任感;融入工匠精神,树立终身学习意识;融入科技前沿,培养实践创新能力。同时,对课程思政实施过程中存在的问题进行了分析。     

含PbO的尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑体系在353K下电化学提取铅

为了能在室温下从氧化铅中电化学提取铅,合成一种新的电解质尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑(urea-[EMIM]F)以溶解氧化铅,并研究铅在此电解质中的电化学行为。电化学提取前,研究该电解质的密度、黏度和电导率。采用循环伏安法、计时电流法和恒电位电解技术研究铅在尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑中的电化学行为。结果表明:采用该电解质可在室温下从氧化铅中电化学提取铅;铅的还原遵循一步两电子的准可逆过程和三维(3D)连续成核模型;随着温度的升高,铅还原的起始电位逐渐向阳极移动;在353K下Pb(Ⅱ)的扩散系数为6.88×10-10 cm2/s;对尿素-1-乙基-3-甲基氟化咪唑体系进行恒电位电沉积后,获得球状铅颗粒。     

冰晶石-月壤熔盐体系初晶温度的研究

冰晶石熔盐电解法可实现月壤原位利用制备金属和氧气,研究冰晶石-月壤熔盐体系的初晶温度对电解槽稳定运行具有重要意义。本文以火山渣和玄武岩复配的NEU-1月壤仿真样为原料,与冰晶石、CaF₂混合配置电解质,将其作为待测试样,利用差热分析法测量了不同月壤仿真样添加量、不同分子比的冰晶石熔盐体系的初晶温度。结果表明,当分子比为2.2时,随着月壤仿真样添加量从0%增加至24%,冰晶石熔盐体系的初晶温度从974.9℃降低至932.0℃;每添加1%的月壤仿真样,冰晶石熔盐体系的初晶温度降低约1.79℃;当月壤仿真样添加量为8%时,随着分子比从2.2升高至2.7,冰晶石熔盐体系的初晶温度从960.0℃升高至979.4℃。     

新型室温熔盐电化学提取稀土金属Sm及其过程机制

针对传统室温熔盐价格昂贵、粘度大、电化学稳定性差等缺点，将Li NO₃引入高沸点有机溶剂1,3-二甲基-2-咪唑啉(DMI)中制备了一种新型阳离子溶剂化型室温熔盐([Li(DMI)_n]⁺[NO₃]^-)体系，具有电化学稳定性高、价格低廉等优点。研究了以上游廉价Sm Cl₃为原料从该新型溶剂化介质电沉积稀土金属钐(Sm)过程的若干物理化学问题。⁷Li核磁共振(NMR)技术证实Li⁺是以溶剂化阳离子([Li(DMI)_n]⁺)形式存在，二元DMI-Li NO₃体系可视作溶剂化介质。采用循环伏安(CV)技术研究了电沉积金属钐过程的电极反应机制，金属Sm的沉积是两步得电子还原过程；通过恒电位法制备了稀土金属Sm并通过扫描电镜-能谱(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)技术对沉积镀层进行了形貌和元素分析。提出一种溶剂冶金新技术路线，可为低碳、低成本常温电...