放射光を用いた高温溶融塩中の電気化学反応と還元生成物の動的挙動の同時測定

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本研究では、白色X線回折を用いて、溶融塩中の電気化学反応をその場で解析する技術を開発し、反応の解析を行う。これにより、試料作製後の後処理の影響を排除したうえで、高い時間分解能で電気化学反応に伴う反応生成物の動的挙動という新しい学術的知見を得、溶融塩電解を用いた製錬プロセスやリサイクルプロセス技術の発展に貢献する。これまでは、450℃が上限の窓付き電気炉を使用した実験を実施していた。一方、450℃までの溶融塩浴では溶融塩組成や対象とする元素が限られる。そのため、今年度は、より高温でも溶融塩中のin-situ白色X線回折測定や観察が可能となるよう新たな窓付き電気炉を導入した。これにより、より高温域におけるデータの取得が可能となる。今後、この電気炉を使用して実験ができるよう調整を進めていく予定である。また、今年度はこれまで450℃において実施してきた実験データを解析した。時間ごとに得られたXRDデータ群に対して、ピークフィッティングを行い、時系列のピーク強度やピーク面積に変換を行い、生成物の挙動の考察を行った。その結果、生成物の結晶性変化など種々の情報を得ることができた。