MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性

唐浩 颜永得 张密林 薛云 张志俭 杜卫超 何辉

引用本文: 唐浩, 颜永得, 张密林, 薛云, 张志俭, 杜卫超, 何辉. MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性[J]. 物理化学学报, 2013, 29(08): 1698-1704. doi: 10.3866/PKU.WHXB201305102 shu
Citation:  TANG Hao, YAN Yong-De, ZHANG Mi-Lin, XUE Yun, ZHANG Zhi-Jian, DU Wei-Chao, HE Hui. Electrochemistry of MgCl2 in LiCl-KCl Eutectic Melts[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2013, 29(08): 1698-1704. doi: 10.3866/PKU.WHXB201305102 shu

MgCl2在LiCl-KCl熔盐中的电化学特性

  • 基金项目:

    国家高技术研究发展计划(2011AA03A409) (2011AA03A409)

    国家自然科学基金(21103033, 21101040, 91226201) (21103033, 21101040, 91226201)

    中央高校基本科研业务经费(HEUCF201310012) (HEUCF201310012)

    黑龙江省普通高等学校青年学术骨干支持计划项目(1253G016)资助 (1253G016)

摘要:

研究了温度范围在723-908 K的LiCl-KCl 熔盐体系中MgCl2的电化学行为和热力学性质. 循环伏安和方波伏安法研究表明镁离子的电化学还原过程为包含了两个电子转移的一步反应. 利用Berzins 和Delahay 方程计算了不同温度下的镁离子的扩散系数, 并通过Arrhenius 公式计算了镁离子在LiCl-KCl 熔盐体系中的扩散活化能. 采用开路计时电位法得到了不同温度下的Mg(II)/Mg(0)体系的平衡电位, 并结合电动势法计算了在LiCl-KCl 熔盐体系中Mg(II)/Mg(0)体系的标准形式电位. 根据不同温度下的标准形式电位, 计算得到了MgCl2在LiCl-KCl 熔盐体系中的熵变和焓变以及不同温度下的活度系数.

English

    1. [1]

      (1) Alam, M. E.; Han, S.; Nguyen, Q. B.; Hamouda, A. M. S.;Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 8522. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.06.020

      (1) Alam, M. E.; Han, S.; Nguyen, Q. B.; Hamouda, A. M. S.;Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 8522. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.06.020

    2. [2]

      (2) Hassan, S. F.; Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2006, 419, 84. doi: 10.1016/j.jallcom.2005.10.005(2) Hassan, S. F.; Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2006, 419, 84. doi: 10.1016/j.jallcom.2005.10.005

    3. [3]

      (3) Kojima, Y. Mater. Trans. 2001, 42, 1154. doi: 10.2320/matertrans.42.1154(3) Kojima, Y. Mater. Trans. 2001, 42, 1154. doi: 10.2320/matertrans.42.1154

    4. [4]

      (4) Nguyen, Q. B.; Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2008, 459, 244. doi: 10.1016/j.jallcom.2007.05.038(4) Nguyen, Q. B.; Gupta, M. J. Alloy. Compd. 2008, 459, 244. doi: 10.1016/j.jallcom.2007.05.038

    5. [5]

      (5) Lü, Y.;Wang, Q.; Zeng, X.; Ding,W.; Zhai, C.; Zhu, Y. Mater. Sci. Eng. 2000, A278, 66.(5) Lü, Y.;Wang, Q.; Zeng, X.; Ding,W.; Zhai, C.; Zhu, Y. Mater. Sci. Eng. 2000, A278, 66.

    6. [6]

      (6) Sanschagrin, A.; Tremblay, R.; Angers, R. Mater. Sci. Eng.1996, A220, 69.(6) Sanschagrin, A.; Tremblay, R.; Angers, R. Mater. Sci. Eng.1996, A220, 69.

    7. [7]

      (7) Wu, R. Z.; Qu, Z. K.; Zhang, M. L. Rev. Adv. Mater. Sci. 2010,24, 35.(7) Wu, R. Z.; Qu, Z. K.; Zhang, M. L. Rev. Adv. Mater. Sci. 2010,24, 35.

    8. [8]

      (8) Iida, T.; Nohira, T.; Ito, Y. Electrochim. Acta 2003, 48, 2517.doi: 10.1016/S0013-4686(03)00293-7(8) Iida, T.; Nohira, T.; Ito, Y. Electrochim. Acta 2003, 48, 2517.doi: 10.1016/S0013-4686(03)00293-7

    9. [9]

      (9) Li, J. X.; Lai, H.; Zhang, Z. C.; Zhuang, B.; Huang, Z. G. Acta Phys. -Chim. Sin., 2007, 23 (8), 1301. [李加新, 赖恒, 张志城, 庄彬, 黄志高. 物理化学学报, 2007, 23 (8), 1301.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20070832(9) Li, J. X.; Lai, H.; Zhang, Z. C.; Zhuang, B.; Huang, Z. G. Acta Phys. -Chim. Sin., 2007, 23 (8), 1301. [李加新, 赖恒, 张志城, 庄彬, 黄志高. 物理化学学报, 2007, 23 (8), 1301.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20070832

    10. [10]

      (10) Li, G. R.; Tong, Y. X.; Liu, G. K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2003,19 (7), 630. [李高仁, 童叶翔, 刘冠昆. 物理化学学报, 2003,19 (7), 630.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20030713(10) Li, G. R.; Tong, Y. X.; Liu, G. K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2003,19 (7), 630. [李高仁, 童叶翔, 刘冠昆. 物理化学学报, 2003,19 (7), 630.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20030713

    11. [11]

      (11) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 54, 5300. doi: 10.1016/j.electacta.2009.01.074(11) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. Electrochim. Acta 2009, 54, 5300. doi: 10.1016/j.electacta.2009.01.074

    12. [12]

      (12) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Nucl. Mater.2008, 382, 39. doi: 10.1016/j.jnucmat.2008.09.004(12) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Taxil, P. J. Nucl. Mater.2008, 382, 39. doi: 10.1016/j.jnucmat.2008.09.004

    13. [13]

      (13) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Cassayre, L.; Taxil, P.Electrochim. Acta 2009, 55, 281. doi: 10.1016/j.electacta.2009.08.052(13) Gibilaro, M.; Massot, L.; Chamelot, P.; Cassayre, L.; Taxil, P.Electrochim. Acta 2009, 55, 281. doi: 10.1016/j.electacta.2009.08.052

    14. [14]

      (14) Yan, Y. D.; Tang, H.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Cao, D.X.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2012, 59, 531. doi: 10.1016/j.electacta.2011.11.007(14) Yan, Y. D.; Tang, H.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Cao, D.X.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2012, 59, 531. doi: 10.1016/j.electacta.2011.11.007

    15. [15]

      (15) Yan, Y. D.; Xu, Y. L.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Huang,Y.; Chen, Q.; Zhang, Z. J. J. Nucl. Mater. 2013, 433, 152. doi: 10.1016/j.jnucmat.2012.09.008(15) Yan, Y. D.; Xu, Y. L.; Zhang, M. L.; Xue, Y.; Han,W.; Huang,Y.; Chen, Q.; Zhang, Z. J. J. Nucl. Mater. 2013, 433, 152. doi: 10.1016/j.jnucmat.2012.09.008

    16. [16]

      (16) Tang, H.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Li, X.; Huang, Y.; Xu, Y. L.;Xue, Y.; Han,W.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2013, 88, 457.doi: 10.1016/j.electacta.2012.10.045(16) Tang, H.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Li, X.; Huang, Y.; Xu, Y. L.;Xue, Y.; Han,W.; Zhang, Z. J. Electrochim. Acta 2013, 88, 457.doi: 10.1016/j.electacta.2012.10.045

    17. [17]

      (17) Cao, P.; Zhang, M. L.; Han,W.; Yan, Y. D.;Wei, S. Q.; Zheng,T. J. Rare Earths 2011, 29, 763. doi: 10.1016/S1002-0721(10)60538-8(17) Cao, P.; Zhang, M. L.; Han,W.; Yan, Y. D.;Wei, S. Q.; Zheng,T. J. Rare Earths 2011, 29, 763. doi: 10.1016/S1002-0721(10)60538-8

    18. [18]

      (18) Han,W.; Tian, Y.; Zhang, M. L.; Ye, K.; Yan, Y. D.; Zhao, Q. Y.;Wei, S. Q. J. Rare Earths 2010, 28, 227. doi: 10.1016/S1002-0721(09)60085-5(18) Han,W.; Tian, Y.; Zhang, M. L.; Ye, K.; Yan, Y. D.; Zhao, Q. Y.;Wei, S. Q. J. Rare Earths 2010, 28, 227. doi: 10.1016/S1002-0721(09)60085-5

    19. [19]

      (19) Xue, Y.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Han,W.; Zhang, Z. J. J. Rare Earths 2012, 30, 1048. doi: 10.1016/S1002-0721(12)60177-X(19) Xue, Y.; Yan, Y. D.; Zhang, M. L.; Han,W.; Zhang, Z. J. J. Rare Earths 2012, 30, 1048. doi: 10.1016/S1002-0721(12)60177-X

    20. [20]

      (20) Castrillejo, Y.; Hernández, P.; Rodriguez, J. A.; Vega, M.;Barrado, E. Electrochim. Acta 2012, 71, 166. doi: 10.1016/j.electacta.2012.03.124(20) Castrillejo, Y.; Hernández, P.; Rodriguez, J. A.; Vega, M.;Barrado, E. Electrochim. Acta 2012, 71, 166. doi: 10.1016/j.electacta.2012.03.124

    21. [21]

      (21) Martínez, A. M.; Børresen, B.; Haarberg, G. M.; Castrillejo, Y.;Tunold, R. J. Appl. Electrochem. 2004, 34, 1271. doi: 10.1007/s10800-004-1761-6(21) Martínez, A. M.; Børresen, B.; Haarberg, G. M.; Castrillejo, Y.;Tunold, R. J. Appl. Electrochem. 2004, 34, 1271. doi: 10.1007/s10800-004-1761-6

    22. [22]

      (22) Støre, T.; Haarberg, G. M.; Tunold, R. J. Electroanal. Chem.2000, 30, 1351.(22) Støre, T.; Haarberg, G. M.; Tunold, R. J. Electroanal. Chem.2000, 30, 1351.

    23. [23]

      (23) Hamer,W. J.; Malmberg, M. S.; Rubin, B. J. Electrochem. Soc.1956, 103, 8. doi: 10.1149/1.2430236(23) Hamer,W. J.; Malmberg, M. S.; Rubin, B. J. Electrochem. Soc.1956, 103, 8. doi: 10.1149/1.2430236

    24. [24]

      (24) Laitinen, H. A.; Liu, C. H. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1015.doi: 10.1021/ja01538a001(24) Laitinen, H. A.; Liu, C. H. J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 1015.doi: 10.1021/ja01538a001

    25. [25]

      (25) Pletcher, D.; Greef, R.; Peat, R.; Peter, L.; Robinson, J.Instrumental Methods in Electrochemistry; SouthamptonElectrochemistry Group, University of Southampton, Horwood:London, 2001.(25) Pletcher, D.; Greef, R.; Peat, R.; Peter, L.; Robinson, J.Instrumental Methods in Electrochemistry; SouthamptonElectrochemistry Group, University of Southampton, Horwood:London, 2001.

    26. [26]

      (26) Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods, Fundamental and Applications;Wiley: New York, 2001.(26) Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods, Fundamental and Applications;Wiley: New York, 2001.

    27. [27]

      (27) Nicholson, M. M. J. Am. Soc. 1954, 76, 2539. doi: 10.1021/ja01638a072(27) Nicholson, M. M. J. Am. Soc. 1954, 76, 2539. doi: 10.1021/ja01638a072

    28. [28]

      (28) Osteryoung, J.; Osteryoung, R. A. Anal. Chem. 1985, 57, 101.doi: 10.1021/ac00279a004(28) Osteryoung, J.; Osteryoung, R. A. Anal. Chem. 1985, 57, 101.doi: 10.1021/ac00279a004

    29. [29]

      (29) Ramaley, L.; Krasue, M. S. Anal. Chem. 1969, 41, 1362. doi: 10.1021/ac60280a005(29) Ramaley, L.; Krasue, M. S. Anal. Chem. 1969, 41, 1362. doi: 10.1021/ac60280a005

    30. [30]

      (30) Berzins, T.; Delahay, P. J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 555. doi: 10.1021/ja01099a013(30) Berzins, T.; Delahay, P. J. Am. Chem. Soc. 1953, 75, 555. doi: 10.1021/ja01099a013

    31. [31]

      (31) Cassayre, L.; Serp, J.; Soucek, P.; Malmbeck, R.; Rebizant, J.;Glatz, J. P. Electrochim. Acta 2007, 52, 7432. doi: 10.1016/j.electacta.2007.06.022(31) Cassayre, L.; Serp, J.; Soucek, P.; Malmbeck, R.; Rebizant, J.;Glatz, J. P. Electrochim. Acta 2007, 52, 7432. doi: 10.1016/j.electacta.2007.06.022

    32. [32]

      (32) Yang, L.; Hudson, R. G. J. Electrochem. Soc. 1959, 106, 986.doi: 10.1149/1.2427195(32) Yang, L.; Hudson, R. G. J. Electrochem. Soc. 1959, 106, 986.doi: 10.1149/1.2427195

    33. [33]

      (33) Fusselman, S. P.; Roy, J. J.; Grimmett, D. L.; Grantham, L. F.;Krueger, C. L.; Nabelek, C. R.; Storvick, T. S.; Inoue, T.;Hijikata, T.; Kinoshita, K.; Sakamura, Y.; Uozumi, K.; Kawai,T.; Takahashi, N. J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 2573. doi: 10.1149/1.1391974(33) Fusselman, S. P.; Roy, J. J.; Grimmett, D. L.; Grantham, L. F.;Krueger, C. L.; Nabelek, C. R.; Storvick, T. S.; Inoue, T.;Hijikata, T.; Kinoshita, K.; Sakamura, Y.; Uozumi, K.; Kawai,T.; Takahashi, N. J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 2573. doi: 10.1149/1.1391974

    34. [34]

      (34) Barin, I.; Knacke, O. Thermochemical Properties of Inorganic Substances; Springer: Berlin, 1973, Supplement, 1997.

      (34) Barin, I.; Knacke, O. Thermochemical Properties of Inorganic Substances; Springer: Berlin, 1973, Supplement, 1997.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  792
  • 文章访问数:  960
  • HTML全文浏览量:  10
文章相关
  • 发布日期:  2013-07-09
  • 收稿日期:  2013-02-25
  • 网络出版日期:  2013-05-10
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章