短流程电化学冶金技术


短流程电化学冶金技术内容:

(1)复杂含钛矿电化学可控定制式分离新技术。研究基于复杂矿电化 学可控定制式分离基础理论,通过产物定制化调配重构复杂含钛矿,开展熔盐电化学可控氧流技术提取制备多种钛合金、钛基碳化物等高附加值钛基功能材料,建立以复杂含钛矿为代表的电化学可 控定制式分离新技术。

(2)电化学精准构筑新能源材料微纳结构新技术。研究集成电化学原位精准刻蚀技术,实现新能源材料在微纳尺度形貌与结构的精准调控,最终建立碳基/硅基新能源材料微纳尺度精控构筑电化学新技术。

(3)电化学冶金精控沉积新技术。依托多步净化机制和电化学原位掺杂等精细化控制策略,形成熔盐电化学精控沉积高纯硅新技术路线;通过电化学精控合成单原子铂等金属原子修饰催化剂,形成短流程合成自支撑单原子/团簇 Pt 等金属修饰电催化剂的技术原型。

短流程电化学冶金技术成果:

(1)电化学矿物冶金精准控制技术。依托熔盐电化学复杂含钛矿动力学调控理论,形成了电化学冶金精准控制短流程新技术,通过该技术调控制备了多种微纳结构硅基/ 碳基功能材料,调控制备的碳基/硅基材料展现出优良的电化学储能特性(提升~50%),目前正深入实践电化学精准构筑新能源材料技术的中试应用与探索。

(2)熔盐电化学精准镀膜新技术。通过熔盐电化学,首次制备了高纯(6N)硅膜并直接用于光电能源转换及器件制作,获得了~5%的光电转换效率,该技术有潜力将基于传统碳冶金与西门子法的高纯硅生产技术进一步简化,将晶体硅片的光伏成本占比从约 43%降低至约 5%,具有非常重要的科学及实际应用意义。

(3)离子液体电化学制备单原子材料新技术。通过离子液体电化学可控构筑新技术制备了高性能单原子Pt掺杂析氢复合电极材料,其性能获得大幅提升,有望在绿氢气制备及未来低碳冶金中获得重要应用。