2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12555204
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 讓 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80108464)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 徹 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (00280884)
斎藤 栄 足利工業大学, 工学部, 教授 (40134035)
山村 力 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80005363)
沼田 幸一 三井金属鉱業, 電池材料研究所, 主任研究員
才川 清二 旭テック, 技術開発室, 主任研究員
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| Keywords | 溶解塩 / 金属リチウム / 炭酸リチウム / 電解 / 隔壁 / 塩化リチウム / LiCl-KCl共晶塩 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、LiClに換えてLi_2CO_3原料とすることにより金属Liを低コストで製造するプロセスの確立にある。この方法は高品質のAl-Li合金を溶融塩電解によって高い効率で製造した実績に基づく。金属Li製造における最大の問題は原料のLiClが高価なことである。一方、Li_2CO_3は高純度・安価かつ取り扱い容易であるが、カソードに析出する金属Liと激しく反応するため直接に原料とすることは困難である。そこで本研究の方法では、LiCl-KCl共晶塩の電解浴中でアノードとカソードを多孔質隔壁で仕切り、Li_2CO_3をアノードのみに留める工夫によって原料とすることを特徴とする。
昨年度までは、LiCLKCl共晶塩中におけるカソードの挙動を検討し、概ね90%以上の高い電流効率が得られることを確認した・金属Kの析出は高電流密度で幾分起こるが、ほぼ1%以下に押さえることが出来た。電解温度は400℃とし、電極にはタングステンを用いた。
本年度は低密度のためにカソードから浮上してくる金属Liの捕集方法と、アノードの挙動解明を行った。金属Liの捕集方法としてはカソードを金属(ステンレス鋼)製の鞘に収める方法が適当であることが分かった。一方、黒鉛アノードを多孔質アルミナるつぼに入れ、その電解浴(LiCl-KCl)にLi_2CO_3を投下する方法によって電解を行った。黒鉛アノードとLi_2CO_3の反応により、予期した通り電圧の降下が観察されたが、電流密度を大きくすると反応率の低下が観察された。この原因としては電解温度が400℃と低いことが挙げられ、これを克服するための改良を行いつつある。
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[Publications] Z.Zheng: "Effect of Fluoride Addition on the Electrolysis of DyCl_3, NdCl_3 and SmCl_3 in Molten Chlorides Bath"Proceedings of the 6^<th> International Symposium on Molten Salt Chemistry and Technology. 44. 409-412 (2001)
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[Publications] 秦毅紅: "溶解LiCl-KClを用いた金属リチウムの電解製造の試み"第33回溶解塩化学討論会講演要旨集. 33. 5-6 (2001)
