研究課題
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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