$\require{mediawiki-texvc}$

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.

SEBS 블록 공중합체를 기반으로 한 수전해용 음이온 교환막에 대한 총설
A Review on SEBS Block Copolymer based Anion Exchange Membranes for Water Electrolysis 원문보기

멤브레인 = Membrane Journal, v.32 no.5, 2022년, pp.283 - 291  

김지은 (한국에너지기술연구원 수소연구단) ,  박현정 (한국에너지기술연구원 수소연구단) ,  최영우 (한국에너지기술연구원 수소연구단) ,  이재훈 (한국에너지기술연구원 수소연구단)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

재생에너지의 보급과 기후변화를 대응하기 위한 해결책으로 수소에너지에 대한 관심이 늘어나고 있다. 수소는 미이용 전력을 대용량 장주기로 저장하기에 가장 적합한 수단이며 이러한 수소를 생산하는 기술 중 수전해는 물에 전기에너지를 인가하여 수소를 생산하는 친환경적 수소생산 기술로 알려져 있다. 수전해의 구성 요소 중 분리막은 음극과 양극을 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 생성되는 수소와 산소의 섞임 현상을 방지하며 이온의 전달을 가능하게 하는 복합적인 역할을 수행한다. 특히 기존의 수전해 기술들의 단점을 보완할 수 있는 차세대 음이온 교환막 수전해에서의 핵심은 우수한 음이온 교환막을 확보하는 것이다. 높은 이온 전도성과 알칼리 환경에서 우수한 내구성을 동시에 가지려는 많은 연구들이 진행되고 있으며 다양한 소재에 대한 탐색이 이루어지고 있다. 본 총설에서는 상용 블록 공중합체인 Polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS)를 기반으로 하는 음이온 교환막에 대한 연구에 대해 살펴보며 최신 연구 동향과 앞으로 나아가야할 점에 대해 논하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Hydrogen energy has received much attention as a solution to the supply of renewable energy and to respond to climate change. Hydrogen is the most suitable candidate of storing unused electric power in a large-capacity long cycle. Among the technologies for producing hydrogen, water electrolysis is ...

주제어

#water electrolysis   #energy   #anion exchange membrane   #SEBS   #hydrogen   #technology  

참고문헌 (30)

  1. Q. H. Zeng, Q. L. Liu, I. Broadwell, A. M. Zhu, Y. Xiong, and X. P. Tu, "Anion exchange membranes based on quaternized polystyrene-block-poly (ethylene-ran-butylene)-block-polystyrene for direct methanol alkaline fuel cells", J. Membr. Sci., 349, 237 (2010). 

    상세보기

  2. M. A. Hickner, A. M. Herring, and E. B. Coughlin, "Anion exchange membranes: Current status and moving forward", J. Polym. Sci. Part B., 51, 1727 (2013). 

  3. J. G. Hong, B. Zhang, S. Glabman, N. Uzal, X. Dou, H. Zhang, X. Wei, and Y. Chen, "Potential ion exchange membranes and system performance in reverse electrodialysis for power generation: A review", J. Memb. Sci., 486, 71-88 (2015). 

  4. S. A. Grigoriev, P. Millet, S. V. Korobtsev, V. I. Porembskiy, M. Pepic, C. Etievant, C. Puyenchet, and V. N. Fateev, "Hydrogen safety aspects related to high-pressure polymer electrolyte membrane water electrolysis", Int. J. Hydrog. Energy, 34, 5986- 5991 (2009). 

    상세보기

  5. W. Hu, X. Cao, F. Wang, and Y. Zhang, "A novel cathode for alkaline water electrolysis", Int. J. Hydrog. Energy, 22, 621-623 (1997). 

    상세보기

  6. B. Eriksson, H. Grimler, A. Carlson, H. Ekstrom, R. Wreland Lindstrom, G. Lindbergh, and C. Lagergren, "Quantifying water transport in anion exchange membrane fuel cells", Int. J. Hydrog. Energy, 44, 4930-4939 (1997). 

  7. I. Vincent, A. Kruger, and D. Bessarabov, "Development of efficient membrane electrode assembly for low cost hydrogen production by anion exchange membrane electrolysis", Int. J. Hydrog. Energy, 42, 10752-10761 (2017). 

    상세보기

  8. I. Vincent and D. Bessarabov, "Low cost hydrogen production by anion exchange membrane electrolysis: A review", Renew. Sust. Energ. Rev., 81, 1690-1704 (2018). 

  9. L. Wang and M. A. Hickner, "Low-temperature crosslinking of anion exchange membranes", Polym. Chem., 5, 2928 (2014). 

    상세보기

  10. P. Joo-Wang, R. Cheol-Hwi, and H. Gab-Jin, "Study on commercially available anion exchange membrane for alkaline water eectrolysis", J. Membr. Sci., 31, 275-281 (2021). 

  11. A. Sarsenbek and P. Rajkumar, "A review based on ion separation by ion exchange membrane", J. Membr. Sci., 32, 209-217 (2022). 

  12. K. Jae-Hun, R. Seungbo, and M. Seung-Hyeon, "The fabrication of ion exchange membrane and its application to energy systems", J. Membr. Sci., 30, 79-96 (2020). 

  13. A. K. Mohanty, Y. E. Song, B. Jung, J. R. Kim, N. Kim, and H. -j. Paik, "Partially crosslinked comb-shaped PPO-based anion exchange membrane grafted with long alkyl chains: Synthesis, characterization and microbial fuel cell performance", Int. J. Hydrog. Energy, 45, 27346-27358 (2020). 

    상세보기

  14. A.Y. Faid, L. Xie, A. O. Barnett, F. Seland, D. Kirk, and S. Sunde, "Effect of anion exchange ionomer content on electrode performance in AEM water electrolysis", Int. J. Hydrog. Energy, 45, 28272-28284 (2020). 

    상세보기

  15. Y. -C. Cao, X. Wu, and K. Scott, "A quaternary ammonium grafted poly vinyl benzyl chloride membrane for alkaline anion exchange membrane water electrolysers with no-noble-metal catalysts", Int. J. Hydrog. Energy, 37, 9524-9528 (2012). 

    상세보기

  16. L. Haeryang, and K. Tae-Hyun, "Preparation and characterization of anion exchange membrane based on crosslinked poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide) with spacer-type conducting group", J. Membr. Sci., 27, 425-433 (2017). 

  17. A. D. Mohanty, S. E. Tignor, J. A. Krause, Y. K. Choe, and C. Bae, "Systematic alkaline stability study of polymer backbones for anion exchange membrane applications", Macromolecules, 49, 3361 (2016). 

    상세보기

  18. R. Vinodh, A. Ilakkiya, S. Elamathi, and D. Sangeetha, "A novel anion exchange membrane from polystyrene (ethylene butylene) polystyrene: Synthesis and characterization", Mater. Sci. Eng. B., 43, 167 (2010). 

  19. G. -J. Hwang and H. Ohya, "Preparation of anionexchange membrane based on block copolymers: Part 1. Amination of the chloromethylated copolymers", J. Membr. Sci., 140, 195-203 (1998). 

    상세보기

  20. Z. Wang, J. Parrondo, and V. Ramani, "Anion exchange membranes based on polystyrene-block-poly (ethylene-ran-butylene)-block-polystyrene triblock copolymers: Cation stability and fuel cell performance", J. Electrochem. Soc., 164, F1216-F1225 (2017). 

    상세보기

  21. A. D. Mohanty, C. Y. Ryu, Y. S. Kim, and C. Bae, "Stable elastomeric anion exchange membranes based on quaternary ammonium-tethered polystyreneb-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene triblock copolymers", Macromolecules, 48, 7085-7095 (2015). 

    상세보기

  22. A. Z. Al Munsur, I. Hossain, S. Y. Nam, J. E. Chae, and T.-H. Kim, "Hydrophobic-hydrophilic comb-type quaternary ammonium-functionalized SEBS copolymers for high performance anion exchange membranes", J. Membr. Sci., 599, 117829 (2020). 

    상세보기

  23. C. X. Lin, X. L. Huang, D. Guo, Q. G. Zhang, A. M. Zhu, M. L. Ye, and Q. L. Liu, "Sidechain-type anion exchange membranes bearing pendant quaternary ammonium groups via flexible spacers for fuel cells", J. Mater. Chem. A, 4, 13938 (2016). 

    상세보기

  24. N. Li, T. Yan, Z. Li, T. Thurn-Albrecht, and W. H. Binder, "Comb-shaped polymers to enhance hydroxide transport in anion exchange membranes", Energy Environ. Sci., 5, 7888 (2012). 

    상세보기

  25. J. Liu, X. Yan, L. Gao, L. Hu, X. Wu, Y. Dai, X. Ruan, and G. He, "Long-branched and densely functionalized anion exchange membranes for fuel cells", J. Membr. Sci., 581, 82-92 (2019) 

    상세보기

  26. J. Y. Jeon, S. Park, J. Han, S. Maurya, A. D. Mohanty, D. Tian, N. Saikia, M. A. Hickner, C. Y. Ryu, M. E. Tuckerman, S. J. Paddison, Y. S. Kim, and C. Bae, "Synthesis of aromatic anion exchange membranes by friedel-crafts bromoalkylation and cross-linking of polystyrene block copolymers", Macromolecules, 52, 2139-2147 (2019). 

    상세보기

  27. J. Hao, X. Gao, Y. Jiang, H. Zhang, J. Luo, Z. Shao, and B. Yi, "Crosslinked high-performance anion exchange membranes based on poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene)", J. Membr. Sci., 551, 66-75 (2018). 

    상세보기

  28. Z. Li, C. Li, C. Long, J. Sang, L. Tian, F. Wang, Z. Wang, and H. Zhu, "Elastic and durable multication-crosslinked anion exchange membrane based on poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene)", J. Polym. Sci., 58, 2181-2196 (2020). 

    상세보기

  29. P. Dai, Z. -H. Mo, R. -W. Xu, S. Zhang, and Y.-X. Wu, "Cross-linked quaternized poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene) for anion exchange membrane: synthesis, characterization and properties", ACS Appl. Mater. Interfaces., 8, 20329-20341 (2016). 

    상세보기

  30. Y. Shi, Z. Zhao, W. Liu, and C. Zhang, "Physically self-cross-linked sebs anion exchange membranes", Energy Fuels., 34, 16746-16755 (2020). 

    상세보기

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
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