通过对固态SiO2的理论分解电压进行计算,比较分析了惰性阳极和炭阳极条件下SiO2电解还原的特点.利用ZrO2(Y2 O3)固体电解质管集成构建以Pt,O2(Ar)|ZrO2(Y2 O3)为参比电极的三电极电解池,研究了惰性阳极条件下在CaCl2熔盐中电解固态SiO2阴极绿色制备Si的可行性.理论计算结果表明,SiO2在惰性阳极条件下进行电解还原相比使用炭阳极时难度较大,降低气相中的氧分压有利于SiO2的电解还原.实验结果表明,在惰性阳极条件下借助三电极电解池电解SiO2可以成功制备Si,相应电解过程可用三相界线反应机制进行解释.
固体电解质 SiO2 Si 电解 ZrO2(Y2O3) CaCl2熔盐 惰性阳极