高温素材プロセッシング

[3K0310-20-07] 溶融塩電解における新規な高速熱測定の試み(発表者：修士課程)

○澁谷 凌太¹、夏井 俊悟²、鈴木 亮輔¹、菊地 竜也¹ (1. 北海道大学、2. 東北大学)

キーワード：溶融塩、電気分解

金属塩化物を溶融し、電気分解するとカソードに高還元性の金属融体が析出する。これを還元剤として金属酸化物の熱還元を行う手法が提案されてきたが、系内に残存する水分が電析した溶融金属の動的な形態に及ぼす影響について十分理解されたとは言い難い。本研究では、熱電対内装型電極を用いて電気化学測定時のカソード界面近傍の熱挙動を詳細に測定する新規熱測定法を提案する。823 Kにおける溶融LiCl-CaCl₂を対象として2 s間の定電位電解測定を行ったところ、-2.4～-2.7 V vs Ag/Ag⁺を印加した場合には吸熱、-2.8～-3.0 V vs Ag/Ag⁺を印加した場合には発熱が生じることが分かった。吸熱因子となる金属電析反応に対して、発熱因子としてa)残存する水分の電解、b)電極の電気抵抗によるジュール熱、c)発生した水素と金属融体が反応して水素化物を形成する反応、さらに電極-浴間での熱伝達が並列して進行した結果を示唆している。