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高温熔盐电化学反应具有反应动力学快、选择性好的优点, 可用于能源存储与转换、金属材料的提取和纯化、二氧化碳的捕集和转化利用、退役金属材料的循环利用等领域, 利用清洁电能驱动的高温熔盐电解技术可实现从源头、过程和末端全流程降碳减排。
本文简要回顾了近20年来武汉大学在高温熔盐电化学方向的主要研究工作进展, 包括熔盐电解固态化合物冶金(低碳提取)、熔盐捕集-电解转化CO2(碳捕集与转化)、熔盐电化学制备功能材料(材料低碳制备)和熔盐电解回收能源金属材料(低碳绿色循环)和高温电解器关键材料(析氧阳极), 形成了固态化合物还原反应动力学“三相界线”理论, 丰富了高温惰性合金析氧阳极选材数据库并揭示了阳极氧化膜稳定服役机制, 发明了熔盐电化学阳极氧化冶金新方法, 提出了“熔盐电解质酸碱性-电极反应调控”新策略, 从而为新能源产业可持续发展的“前端原材料清洁提取” 和“退役能源材料回收利用”的重要需求提供新方法和新技术。以此为线索, 评述了面向碳中和的高温熔盐电化学所面临的机遇与挑战, 讨论了高温熔盐电解基础理论和应用技术的发展趋势, 对清洁电能驱动的熔盐电解技术在实现“双碳”目标的潜在贡献进行了展望。
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