高温素材プロセッシング

[2501-10-02] CaCl₂-CaO融体中の石英ガラスの溶解とシリコンの電析

○楊 肖¹、安田 幸司²、野平 俊之²、月橋 文孝¹ (1. 東京大学、2. 京都大学)

司会：永井 崇（千葉工業大学）

キーワード：シリコン、溶融塩、塩化カルシウム、電気化学

シリコンは重要な機能材料として次世代のエネルギー分野で広く利用されている。著者らは、シリコン系エネルギー材料の新規製造技術開発を目的とし、電気化学プロセスを用いた溶融塩の電解還元によるシリコン製造の研究を行ってきた。本研究では、CaCl₂-CaO融体中での石英ガラスの溶解挙動とシリコンの電析挙動について検討を行った。1123 Kで石英ガラスのCaCl₂-5mol%CaO融体中への浸漬実験を行い、固液界面の反応生成物の観察により溶解反応機構を考察した。浸漬前後の石英ガラス重量の減少量を測定し、溶解反応速度定数を算出した。また、浸漬実験の結果に基づいて、電解実験を行った。CaCl₂-CaO-SiO₂融体中におけるシリコンの電析挙動を考察し、生成したシリコンの形態と溶融塩組成や電気化学条件の関係を検討した。