고급 기술 장비와 방위 산업에서 희토류 금속의 중요성이 계속 증가함에 따라, 희토류 전해질 셀의 성능을 최적화하는 것이 에너지 효율성과 생산 효과성을 높이는 데 점점 더 중요해지고 있습니다. 바닥 음극 희토류 전해질 셀에서 음극 바닥의 가스 정체 문제를 바탕으로, 이 연구는 기포 방출, 유동장 특성 및 전해 공정의 안정성을 개선하기 위한 최적화된 음극 구조를 제안합니다. 전통적인 음극, 단일 슬롯 음극 및 이중 슬롯 음극의 세 가지 음극 구조 설계의 기포 역학 및 유동장 특성을 실온 전해 실험과 수치 시뮬레이션을 사용하여 비교 분석했습니다. 실온 전해 실험과 수치 시뮬레이션의 결과는 음극 구조 최적화가 음극 바닥에서의 기포 덮개 비율과 최대 기포 층 두께를 유의미하게 줄인다는 것을 보여줍니다. 특히 이중 슬롯 음극 설계에서는 기포 방출 속도와 전체 유체 순환이 크게 개선되었습니다. 더욱이, 고온 용융 염 전해 실험은 음극 슬롯의 최적화 효과를 검증하였으며, 전해 공정의 전류 효율성과 안정성을 유의미하게 개선할 수 있는 능력을 입증하였습니다. 수치 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 일치하여, 음극 구조를 최적화하는 것이 희토류 전해질 셀의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 나타내며, 새로운 바닥 음극 희토류 전해질 셀의 설계 및 개선을 위한 이론적 기초와 실용적 참고자료를 제공합니다.
Chen et al. (Tue,)가 이 문제를 연구했습니다.