Enhanced Proton-Selective Hybrid Polybenzimidazole/Perfluorosulfonic Acid Membranes for Acid Recovery from Lithium Battery Leachate Using Electrodialysis
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Proton-selective membranes present a promising solution for improving the efficiency and sustainability of acid recovery in the hydrometallurgical recycling of lithium-ion batteries (LIBs). This study introduces a hybrid cation exchange membrane developed by in situ modification of a commercial perfluorosulfonic acid (PFSA) membrane with polybenzimidazole (PBI) for efficient acid recovery using electrodialysis (ED). The modified membranes demonstrated exceptional proton selectivity and stability, achieving selectivity ratios of 770 (H + /Li + ) and 606 (H + /Co 2+ ), surpassing reported values in the literature. In 150 min of electrodialysis, the optimum membrane composite (PFSA-113_PBI-3%) achieved up to 80% acid recovery from synthetic leachates containing H +, Li +, Mn 2+, Co 2+, and Ni 2+ . Outstanding separation factors of up to 86 for H + /Li + and 10 4 for H + / d -Metal 2+, alongside a current efficiency of 95%, were also obtained with the optimum membrane. The enhanced proton selectivity was attributed to the hydrogen-bond networks and ionic interactions resulting from salt bridges between PBI and polymer acidic groups from the formation of a PBI/PFSA interpolymer complex. This was confirmed through membrane structural analysis using Raman and FTIR spectroscopy, electron microscopy, and small-angle X-ray scattering. The separation mechanism of the modified membrane was found to resemble that of biological membranes, as confirmed through carefully designed methylation tests.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».