火星壤熔盐电解单元

原位制氧兼产合金

在单一熔盐电解槽中同时实现火星壤金属提取与高纯氧气制备，为地外资源原位利用提供路线。

Guan, Jinzhao · 林明 · Zhiliang, Tan · Yujun, Li · 段兴凯 · Ma, Shifang · Yang, Wang · Shi, Zhongning · Hui, Dong

Separation and Purification Technology 2025

参数信息

氧气纯度

95.41 %

合金Si含量

12.13 wt%

合金Fe含量

3.00 wt%

合金Ti含量

0.17 wt%

SiO2平衡溶解度

6.09 %

Fe2O3平衡溶解度

0.25 %

TiO2平衡溶解度

0.17 %

技术优势

一步联产

电解过程中阳极直接生成高纯氧气，阴极同时沉积铝硅铁钛合金，避免多步分离。

高纯氧气

阳极气体中氧气纯度达到95.41%，接近可呼吸标准，无需复杂提纯。

应用场景

• 地外原位资源利用：直接用火星土壤生产氧气和金属，摆脱地球补给依赖。
• 氧气与金属联产：一个电解槽同时产出可呼吸氧气和结构合金，省去多套装置。
• 高温熔盐电化学：750 °C熔盐中直接电还原土壤氧化物，无需预先分离各组分。