$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

효율적인 전기화학적 LiOH 생산을 위한 상용 바이폴라막 특성 분석
Characterizations of Commercial Bipolar Membranes for Efficient Electrochemical LiOH Production 원문보기

멤브레인 = Membrane Journal, v.32 no.5, 2022년, pp.357 - 365  

송현비 (상명대학교 그린화학공학과) ,  강문성 (상명대학교 그린화학공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

최근 전기자동차용 이차전지 등의 수요가 급증하면서 효율적인 리튬 화합물의 생산이 큰 주목을 받고 있다. 바이폴라막 전기투석은 친환경적이며 경제성 및 효율성이 우수한 전기화학적 리튬 화합물 생산공정으로 알려져 있다. 바이폴라막 전기투석 공정의 효율은 바이폴라막의 성능에 의해 좌우되기 때문에 바이폴라막의 선택이 매우 중요하다. 본 연구에서는 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 대표적인 상용 BPM인 Astom사의 BP-1E 및 Fumatech사의 FBM을 비교 분석함으로써 전기화학적 LiOH 생산을 위한 BPED 공정에 적합한 BPM의 특성을 도출하고자 하였다. 체계적인 평가를 통해 BPM의 특성중 막의 이온전달저항 및 co-ion leakage를 줄이는 것이 가장 중요하고 이러한 관점에서 BP-1E가 FBM보다 더 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, as the demand for secondary batteries for electric vehicles has rapidly increased, the efficient production of lithium compounds is attracting great attention. Bipolar membrane electrodialysis (BPED) is known as an eco-friendly, economical, and efficient electrochemical lithium compound pr...

주제어

참고문헌 (20)

  1. S. Bunani, K. Yoshizuka, S. Nishihaman, M. Arda, and N. Kabay, "Application of bipolar membrane electrodialysis (BMED) for simultaneous separation and recovery of boron and lithium from aqueous solutions", Desalination, 424, 37-44 (2017). 

  2. X. Chen, X. Ruan, S. E. Kentish, G. Li, T. Xu, and G. Q. Chen, "Production of lithium hydroxide by electrodialysis with bipolar membranes", Sep. Pur. Technol., 274, 119026 (2021). 

  3. X. Li, Y. Mo, W. Qing, S. Shao, C. Y. Tang, and J. Li, "Membrane-based technologies for lithium recovery from water lithium resources: A review", J. Membr. Sci., 591, 117317 (2019). 

  4. B. Swain, "Recovery and recycling of lithium: a review", Sep. Pur. Technol., 172, 388-403 (2017). 

  5. S. H. Park, J. H. Kim, S. J. Moon, J. T. Jung, H. H. Wang, A. Ali, C. A. Quist-Jensen, F. Macedonio, E. Drioli, and Y. M. Lee, "Lithium recovery from artificial brine using energy-efficient membrane distillation and nanofiltration", J. Membr. Sci., 598, 117683 (2020). 

  6. L. T. Peiro, G. V. Mendez, and R. U. Ayres, "Lithium: Sources, production, uses, and recovery outlook", JOM, 65, 986-996 (2013). 

  7. Xi. Zeng, M. Li, D. A. El-Hady, W. Alshitari, A. S. Al-Bogami, J. Lu, and K. Amine, "Commercialization of lithium battery technologies for electric vehicles", Adv. Energy Mater., 9, 1900161 (2019). 

  8. C. A. Quist-Jensen, A. Ali, E. Drioli, and F. Macedonio, "Perspectives on mining from sea and other alternative strategies for minerals and water recovery-the development of novel membrane operations", J. Taiwan Inst. Chem. Eng., 94, 129-134 (2019). 

  9. J.-M. A. Juve, F. M. S. Christensen, Y. Wang, and Z. Wei, "Electrodialysis for metal removal and recovery: A review", Chem. Eng. J., 435, 134857 (2022). 

  10. J. R. Davis, Y. Chen, J. C. Baygents, and J. Farrell, "Production of acids and bases for ion exchange regeneration from dilute salt solutions using bipolar membrane electrodialysis", ACS Sustainable Chem. Eng., 3, 2337-2342 (2015). 

  11. J.-H. Kim, S. Ryu, and S.-H. Moon, "The fabrication of ion exchange membrane and its application to energy systems, Membr. J., 30, 79-96 (2020). 

  12. C. Jiang, Y. Wang, Q. Wang, H. Feng, and T. Xu, "Production of lithium hydroxide from lake brines through electro-electrodialysis with bipolar membranes (EEDBM)", Ind. Eng. Chem. Res., 53, 6103 -6112 (2014). 

  13. R. Parnamae, S. Mareev, V. Nikonenko, S. Melnikov, N. Sheldeshov, V. Zabolotskii, H. V. M. Hamelers, and M. Tedesco, "Bipolar membranes: A review on principles, latest developments, and applications", J. Membr. Sci., 617, 118538 (2021). 

  14. Y.-J. Choi, J.-M. Park, K.-H. Yeon, and S.-H. Moon, "Electrochemical characterization of poly(vinyl alcohol)/formyl methyl pyridinium (PVA-FP) anion-exchange membranes", J. Membr. Sci., 250, 295-304 (2005). 

  15. Y. Zhao, J. Pan, H. Yu, D. Yang, J. Li, L. Zhuang, Z. Shao, and B. Yi, "Quaternary ammonia polysulfone-PTFE composite alkaline anion exchange membrane for fuel cells application", Int. J. Hydrog. Energy, 38, 1983-1987 (2013). 

  16. B. S. Kim, S. C. Park, D.-H. Kim, G. H. Moon, J. G. Oh, J. Jang, M.-S. Kang, K. B. Yoon, and Y. S. Kang, "Bipolar membranes to promote formation of tight ice-like water for efficient and sustainable water splitting", Small, 16, 2002641 (2020). 

  17. H.-B. Song, H.-N. Moon, and M.-S. Kang, "Preparation and electrochemical applications of pore-filled ion-exchange membranes with well-adjusted cross-linking degrees: Part II. Reverse electrodialysis", Membr. J., 27, 441-448 (2017). 

  18. H. Strathmann, J. J. Krol, H. J. Rapp, and G. Eigenberger, "Limiting current density and water dissociation in bipolar membranes", J. Membr. Sci., 125, 123-142 (1997). 

  19. K. Venugopal and S. Dharmalingam, "Composite ion exchange membrane based electrodialysis cell for desalination as well as acid and alkali productions", Int. J. Trend Res. Dev., 3, 631-640 (2016). 

  20. Z. Yan, L. Zhu, Y. C. Li, R. J. Wycisk, P. N. Pintauro, M. A. Hickner, and T. E. Mallouk, "The balance of electric field and interfacial catalysis in promoting water dissociation in bipolar membranes", Energy Environ. Sci., 11, 2235-2245 (2016). 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로