Электролитический способ получения кремния из расплавленных солей

Abstract

Использование: относится к способам получения кремния, который широко применяется в электронной и металлургической отраслях промышленности, а также может быть использован для создания безопасных литий-ионных химических источников тока. Сущность: электролитический способ получения кремния из расплавленных солей, включающий электролиз галогенидного расплава с добавкой K₂SiF₆ при температуре от 400 до 650°C, катодной плотности тока не выше 0.1 А/см² и потенциале катода в диапазоне от -0.15 до -0.4 В относительно потенциала кремниевого электрода, при этом в качестве электролита используют смесь, содержащую, мас.%: 0-30 – хлорида лития (LiCl); 10-30 – хлорида калия (KCl); 55-85 – хлорида цезия (CsCl); не выше 3 – фторида цезия (CsF); 0.1-5 – гексафторсиликата калия (K₂SiF₆). Технический результат: получение кремния при повышении энергоэффективности за счет снижения температуры электроосаждения на 140-290°С и повышения катодной плотности тока до 0.07 А/см². 2 ил., 1 табл.

FIELD: silicon production. SUBSTANCE: invention relates to the methods for producing silicon, which is widely used in the electronic and metallurgical industries, and can also be used to create safe lithium-ion chemical current sources. An electrolytic method for obtaining silicon from molten salts, including the electrolysis of a halide melt with the addition of K₂SiF₆ at a temperature of 400 to 650°C, a cathode current density not higher than 0.1 A/cm² and a cathode potential in the range from -0.15 to -0.4 V relative to the potential of the silicon electrode, at the same time, a mixture containing, wt.%, is used as an electrolyte: 0-30 - lithium chloride (LiCl); 10-30 - potassium chloride (KCl); 55-85 - cesium chloride (CsCl); not higher than 3 - cesium fluoride (CsF); 0.1-5 - potassium hexafluorosilicate (K₂SiF₆). EFFECT: obtaining silicon while increasing energy efficiency by reducing the electrodeposition temperature by 140–290°C and increasing the cathode current density to 0.07 A/cm². 1 cl, 2 dwg, 1 tbl.