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LiCl-KCl熔鹽Li-Pb金屬間化合物電化學形成與熱力學性質

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Li-Pb合金作為核聚變過程中液態包層氚增殖材料的主要候選,引起了眾多研究者的關注.本文通過電化學暫態和穩態測量法及XRD表征的方法研究了pb2+在LiCl-KC1熔鹽中的擴散性質及Li-Pb金屬間化合物熱力學性質.用方波伏安法研究了KCl-LiCl-PbCl2中pb2+在W電極上的沉積過程,根據相應峰半峰寬與轉移電子數的關系,得到pb2+的轉移電子數約為2;在783 K下,用循環伏安法研究了LiCl-KCl-PbCl2體系,根據不同掃速的循環伏安圖,判斷pb2+的沉積為電化學可逆,pb2+在LiCl-KCl低共晶熔鹽體系的擴散系數可用Berzins-Delaha方程計算,其擴散系數為1.11×10-5cm2 s-1;再根據不同溫度下的循環伏安圖,可得到pb2+在LiCl-KCl低共晶鹽體系不同溫度下的擴散系數,發現擴散系數與溫度符合阿倫尼烏斯方程,得到其擴散活化能為39.469 kJ mol-1.為了研究液態Li-Pb合金的熱力學性質，用循環伏安法和方波伏安法對LiCI-KCl-PbCl2體系在W電極上的行為進行研究，發現循環伏安圖上在Li和Pb的還原氧化峰之間存在五對還原氧化峰，方波伏安圖上也有對應的五個峰存在，這說明Li-Pb存在五個金屬間化合物，與相圖對應，應該分別為LiPb、LisPb2、Li3Pb、Li10Pb3、Li4Pb。在不同溫度下用開路計時電位法對LiCI-KCI-PbCl2熔鹽體系進行研究，在開路計時電位圖中有5個平臺出現，每個平臺都對應每個金屬間化合物的溶解平衡，即平衡電位，因而可用Nernst方程計算Li在Li-Pb合金中的活度，再結合反應式可以計算得到Li-Pb的金屬間化合物的生成吉布斯自由能，并根據不同溫度下的生成吉布斯自由能可以推算LiPb、Li5Pb2、Li3Pb、Li10Pb3、Li4Pb的生成焓和熵.最后，用恒電流電解制備了Li-Pb合金，并用XRD進行表征，檢測到了三種金屬間化合物，與相圖基本相符，說明上述熱力學性質的計算是可靠的。

著錄項

來源
《第四屆全國核化學與放射化學青年學術研討會》|2017年|51|共1頁
會議地點南京
作者
楊曉光; 汪文娟; 韓偉; 李梅;
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作者單位

中國化學會;

中國核學會;

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會議組織
正文語種
原文格式 PDF
中圖分類 TL34;
關鍵詞
反應堆材料; 鋰鉛合金; 熔鹽體系; 金屬間化合物; 電化學形成; 熱力學性質;
入庫時間 2022-08-17 10:12:44

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