SNU CBE

Surface Electrochemistry of Carbon Electrodes and Faradaic Reactions in Capacitive Deionization

2022 · Environmental Science & Technology

저자

Jin Soo Kang, Seoni Kim, Jiho Kang, Hwajoo Joo, Junghwan Jang, Kyusik Jo, Subin Park, Hyoung‐il Kim, Sung Jong Yoo, 윤제용 (Jeyong Yoon), 성영은 (Yung‐Eun Sung), T. Alan Hatton

연구주제

Membrane-based Ion Separation Techniques · Nanopore and Nanochannel Transport Studies · Membrane Separation Technologies

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(환경 > 물관리 > 양질의 상수원수 확보/유지관리기술)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: AI 키워드가 잡은 NTIS 과제의 분류.

AI 연구 키워드·방법

축전식 탈염(CDI) carbon electrode degradation 패러데이 반응 막 축전식 탈염(MCDI)

키워드 (OpenAlex)

capacitive deionization carbon electrodes surface electrochemistry faradaic reactions electrode degradation membrane capacitive deionization electrochemical desalination electrode potential

초록

Recent advances in electrochemical desalination techniques have paved way for utilization of saline water. In particular, capacitive deionization (CDI) enables removal of salts with high energy efficiency and economic feasibility, while its applicability has been challenged by degradation of carbon electrodes in long-term operations. Herein, we report a thorough investigation on the surface electrochemistry of carbon electrodes and Faradaic reactions that are responsible for stability issues of CDI systems. By using bare and membrane CDI (MCDI) as model systems, we identified various electrochemical reactions of carbon electrodes with water or oxygen, with thermodynamics and kinetics governed by the electrode potential and pH. As a result, a complete overview of the Faradaic reactions taking place in CDI was constructed by tracing the physicochemical changes occurring in CDI and MCDI sys…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2022레질리언트 사회기반시설 미래인재양성 교육연구단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)연세대학–
2022차세대 에너지 통합형 인력양성사업단교육부4단계두뇌한국21사업(R&D)서울대학–
2022나노입자의 합성과 의료, 에너지 분야 응용과학기술정보통신부기초과학연구원연구운영비지원(주요사업비)기초과학연구원–

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