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从 KCl 电化学合成纳米硅——...
本书章节 用 KCl–K 2 SiF 6 熔体电化学合成纳米硅，用于高功率锂离子电池 Timofey Gevel 1,2、Sergey Zhuk 1,2、Natalia Leonova 1、Anastasia Leonova 1、Alexey Trofimov 1,2、Andrey Suzdaltsev 1,2* 和 Yuriy Zaikov 1,2 1 俄罗斯乌拉尔联邦大学电化学器件与材料科学实验室 2 俄罗斯科学院乌拉尔分院高温电化学研究所 *通讯作者：Andrey Suzdaltsev，乌拉尔联邦大学电化学器件与材料科学实验室，Mira St. 28, 620002 叶卡捷琳堡，俄罗斯 2022 年 4 月 12 日出版 本书章节是 Andrey Suzdaltsev 等人发表的文章的转载al. 于 2021 年 11 月在 Applied Sciences 上发表。 （Gevel, T.；Zhuk, S.；Leonova, N.；Leonova, A.；Trofimov, A.；Suzdaltsev, A.；Zaikov, Y. 通过 KCl-K 2 SiF 6 熔体电化学合成纳米硅，用于强效锂离子电池。应用科学。2021，11，10927。https://doi.org/10.3390/app112210927） 如何引用本章：Timofey Gevel、Sergey Zhuk、Natalia Leonova、Anastasia Leonova、Alexey Trofimov、Andrey Suzdaltsev、Yuriy Zaikov。通过 KCl-K 2 SiF 6 熔体电化学合成纳米硅，用于强效锂离子电池。收录于：应用科学主要档案。印度海得拉巴：Vide Leaf。2022 年。© 作者 2022 年。本文根据知识共享署名 4.0 国际许可条款分发（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/），该许可条款允许
通过熔融盐电解电硅电解
特定的电能消耗为（11.5 - 13 kWh/kg SI），进入该工艺的碳材料代表相似的能源贡献。将大约一半的能量保留为Si金属中的化学能。碳足迹范围从4.7 kg CO 2 /kg Si到16千克CO 2 /kg Si），具体取决于该过程中使用的能源的类型（Xiao等，2010;Sævarsdottir等人，2021年）。由碳热过程产生的MG-SI的纯度约为98％和99％。电子级硅（杂质含量<1 ppb）和太阳级硅（杂质含量<1 ppm）用于各种应用，例如在光伏和电子产品中（Suzdaltsev，2022年）。用于从MG-SI生产高纯度硅的常规技术是西门子的工艺，它具有高能量消耗和低生产率（Chigondo，2018），或者使用流体化的床工艺（Arastoopour等，2022年）。另一种方法是Si在熔融盐中的电沉积，预计会产生高纯硅。如果所使用的阳极不耗时并且不产生CO 2，则与常规过程相比，碳足迹可以显着降低，如果用于电解的电力是可续签或核能的。已经证明，具有不同形态学的si膜可以电化学地沉积在不同的熔融盐中，例如氯化物，氟化物和氯化物 - 氟化物（Juzeliu Nas和Fray，2020年）。这些盐中的每一个都有优势和缺点；氯化物熔体是高度水溶性的，但沉积的胶片薄（<10 µm）。同时，沉积在浮力物中沉积的胶片是致密的，但是粘附在沉积物上的盐很难轻易去除。si可以通过将Si源/前体（例如SiO 2，Na 2 Sif 6，K 2 SIF 6和SICL 4）添加到熔融盐中来沉积。Si前体分解为Si（IV）电活性离子，该离子通过基于盐类型的一步或两步减少机制减少。