SiO₂熔盐电解制备单质Si过程热力学分析

周忠仁^1,2，张英杰^1,2，华一新¹，董鹏^1,2

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院2. 锂离子电池及材料国家地方联合工程实验室

摘 要：熔盐电解SiO₂制备单质Si过程中,电解温度、气体分压对SiO₂的电解还原反应具有显著影响。热力学计算结果表明,在阴极电脱氧过程中SiO₂的稳定性差,容易被电解还原生成单质Si,而中间产物CaSiO₃稳定性好,其进一步电解还原相对困难。升高温度有利于降低SiO₂和CaSiO₃的电脱氧反应的吉布斯自由能和分解电压。当以石墨为阳极时,气体组成包括CO和CO₂,且各电解反应的分解电压随着气体分压的增大而降低,有利于电解反应的正向进行。

关键词：SiO2;熔盐电解;温度;气体分压;热力学计算;