熔盐电化学的新进展.pdfVIP

第 7 卷 　第 1 期 电化学 Vol . 7 　No . 1 200 1 年 2 月 EL ECTROCHEM ISTR Y Feb . 200 1 ( ) 文章编号 :1006347 1 200 1 0 100 1008 熔盐电化学的新进展 杨绮琴1 ,段淑贞2 ( 1. 中山大学化学与化学工程学院 ,广东 广州 　5 10275 ; 　2 . 北京科技大学理化系 ,北京 　100083) 本文主要介绍熔盐体系 、熔盐电池 、熔盐电沉积金属以及合金 、电合成化合物材料等方面 摘要 : 　 的新进展 ,预期熔盐电化学在能源 、环境保护和资源利用等领域中的应用. 熔盐体系 ; 电池和能源 ; 电沉积金属和合金 ; 电合成化合物材料 ;环境保护 关键词 : 　 O646 ; TM9 11 , TQ 153 　　　　　 A 中图分类号 : 　 文献标识码 : 　 早在 19 世纪已有不少科学家在熔盐电化学领域中取得了辉煌的成就 ,如 Davy 从碱金属 氯化物熔体中得到碱金属 ,Faraday 用卤化铅熔体建立了电解定律 ,Hall 和 Héroult 发明电解制 备铝. 至 20 世纪 ,熔盐电化学在科学技术中发挥了很大的作用 ,广泛应用于能源 、化学制备和 材料制作等方面[ 1 ] . 20 世纪 40～50 年代 ,发现了室温熔盐 ,首先应用于电镀铝 ; 以后相继开发 了各种应用 ,例如电池的电解质 、电沉积金属和合金的介质 、有机反应的溶剂[2 ,3 ] 等等. 我国在 熔盐电解制取铝 、难熔金属 、稀土金属和合金 , 以及熔盐锂电池等方面都取得较大的成就[4 ] . 预期在 2 1 世纪 ,熔盐电化学与技术将继续蓬勃地发展 ,并在某些领域 ,如能源供给和消耗 、资 源及其再循环 、全球环境 、健康和福利等将会发挥更大的作用. 本文主要介绍熔盐体系 、电池和 能源 、电沉积金属以及合金 、电合成化合物材料等方面的新进展. 1 　室温熔盐体系和低温熔盐体系 室温熔盐主要 由无水氯化铝和有机盐类组成 , 例如氯化铝1甲基3乙基咪唑氯化物 ( + - ) ( + - ) AlCl M EI Cl 、氯化铝四正丁基吡啶氯化物 AlCl - B P Cl 熔体. 这类离子溶剂具有可 3 3 ( ) ( 3 调节的L ewis 酸度 、低熔点 低于 0 ℃,甚至低到 - 75 ℃ 、室温下有适当的电导率 ～10 S · cm - 1) ( ) 、宽阔的电化学窗口 可达 4 V 、可忽略的蒸气压 、能溶解多种无机物 ,还可以与芳香族 溶剂 ,如苯 、甲苯混溶[2 ] . 因此 ,把这类室温熔盐作为电池 、电沉积 、电解合成 、化学反应的介质 是有前途的. 但这类熔体对水和空气十分敏感 ,故近年来又开发疏水的室温熔盐 ,例如 1甲基 ( + - ) ( + - ) [5 ] 3乙基咪唑四氟硼酸盐 M EI B F4 、1甲基3乙基咪唑六氟磷盐 M EI PF6 . 此外 , 还 有基于季胺阳离子和酰亚胺阴离子的室温熔盐[6