Molecular Dynamics Simulation Study of the Effect of Ni, Fe, Cu on Cryolite Molten Salt System 78% Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub>-9.5%AlF<sub>3</sub>-5.0%CaF<sub>2</sub>-7.5%-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>

冰晶石 材料科学 电解质 粘度 离子 分子动力学 熔盐 电解 电导率 离子键合 离子电导率 电阻率和电导率 盐(化学) 无机化学 扩散 分析化学(期刊) 物理化学 化学 冶金 热力学 电极 计算化学 有机化学 复合材料 工程类 物理 电气工程
作者
Han He,Yu Si Wang,Ze Luo,Jing Zeng
出处
期刊:Materials Science Forum 卷期号:1026: 39-48 被引量:1
标识
DOI:10.4028/www.scientific.net/msf.1026.39
摘要

The effect of different additives Ni, Fe, Cu on the structure and properties of electrolyte system 78% Na 3 AlF 6 - -9.5%AlF 3 -5.0%CaF 2 -7.5%Al 2 O 3 at 1200K and 1.01Mpa was studied by molecular dynamics method. The radial distribution function, coordination number, diffusion coefficient, conductivity, and viscosity of the system were discussed in detail. The results demonstrated that the order of the self-diffusion coefficient of ions in the electrolyte system is: Na + > F - > O 2- > Ca 2+ >Al 3+ . The addition of Ni and Fe connected the free aluminum composite ion groups in the system through fluorine bridges, which enhanced the interaction between Al 3+ and Al 3+ . The addition of Cu weakened the interaction between Al 3 + and Al 3+ and the F - . The interaction between Al 3+ and Na + , [AlF 7 ] 4- ionic groups might appeared in the melt system. After adding NiO, Fe 2 O 3 , and Cu, the electrical conductivity of the system increased, and the viscosity decreased. The research work revealed the influence of Ni, Fe, Cu on the ion existence form, mobility, inter-ion interaction and diffusion mechanism of cryolite molten salt system, which has important guiding significance for aluminum electrolysis production.
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