低碳高效的太陽(yáng)能級(jí)硅制備新技術(shù)

【摘要】：對(duì)固態(tài)二氧化硅在850℃氯化鈣熔鹽中的伏安行為分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)研究了二氧化硅粉末壓片在850℃氯化鈣熔鹽中恒電位電解產(chǎn)物的物相和純度,確定了通過(guò)熔鹽電解法制備單質(zhì)硅的電位范圍.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熔鹽電解二氧化硅制備單質(zhì)硅合適的電解電位范圍為0.65V(vs.Ca/Ca2+)至1.15V.通過(guò)在此電位范圍內(nèi)恒電位電解產(chǎn)物純度和能量效率分析,明確了熔鹽電解制備單質(zhì)硅最優(yōu)化的電解電位為0.85V,此時(shí)電解產(chǎn)物純度高達(dá)99.41%,電流效率為79.3%,電解能耗為11.5kWh/kg Si.上述結(jié)果表明,熔鹽電解法制備單質(zhì)硅與傳統(tǒng)碳熱還原法相比在能量效率和產(chǎn)物純度上具有優(yōu)勢(shì).通過(guò)電解產(chǎn)物雜質(zhì)來(lái)源的分析,提出進(jìn)一步提高產(chǎn)物純度以達(dá)到太陽(yáng)能級(jí)硅要求的措施,為通過(guò)熔鹽電解法直接制備太陽(yáng)能級(jí)硅提供了科學(xué)基礎(chǔ). 【作者單位】： 武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 熔鹽電解 太陽(yáng)能硅 二氧化硅 恒電位電解 高純硅
【基金】：科技部國(guó)際合作專項(xiàng)(編號(hào):2009DFA62190)
【分類號(hào)】：TQ127.2
【正文快照】： 硅特有的力學(xué)和物理化學(xué)特性使其成為支撐人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料.從成本方面考量,二氧化硅無(wú)疑是最經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模硅制備的前驅(qū)物.因而現(xiàn)行的硅工業(yè)制備是基于碳熱還原二氧化硅.基于氧化物的相對(duì)的化學(xué)惰性,碳熱還原法制備硅和鍺一般需要很高的溫度來(lái)確保還原的快速完全進(jìn)行(

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