Development of Numerical Analysis Model for New Magnesium Electrolysis Process Using COMSOL

电解 阳极 材料科学 熔盐 阴极 多物理 分析化学(期刊) 热力学 电解质 冶金 化学 电极 物理 有限元法 物理化学 色谱法
作者
M. H. Cho,Hyeong-Jun Jeoung,Jungshin Kang,Kunok Chang
出处
期刊:Korean Journal of Metals and Materials [The Korean Institute of Metals and Materials]
卷期号:61 (8): 625-631 被引量:5
标识
DOI:10.3365/kjmm.2023.61.8.625
摘要

Magnesium (Mg) has good physical properties including light weight, excellent specific strength and high stiffness, and Mg is used in many fields. But current production methods of Mg have disadvantages, such as the generation of sulfur oxide and chlorine gas. In this situation, The Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) developed a Molten Salt Electrolysis Using Liquid Metal Cathode (MSELMC) method to produce high-purity magnesium. The MSE-LMC method can obtain 99.998-99.999% highpurity magnesium by the electrolysis of MgO dissolved in (MgF2)-LiF molten salt at 1053-1083 K, and by vacuum distilling an alloy generated by reacting with a metallic liquid cathode at 1200-1300 K. This study developed a numerical analysis model using COMSOL Multiphysics electrodeposition module to optimize the design of the electrolysis process. The model temperature was 1053K and molten salt was 54MgF2-46LiF with a 0.6wt% MgO system. 10A constant current was applied at the anode. This model uses the Butler-Volmer equation and the Nernst equation for the electric reaction. The Stokes-Einstein equation and Nernst-Einstein relation were used to calculate the diffusivity and electric mobility of salts. Unlike the experiment, in this model chlorine gas was generated. However, this model satisfied Faraday’s law. Therefore we define a new parameter using electric flux and voltage to conduct a quantitative evaluation according to the electrode shape, and compared that parameter by the changing angle of the anode.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
树袋熊完成签到,获得积分10
刚刚
俭朴映阳完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助汐鹿采纳,获得10
1秒前
sci_zt完成签到 ,获得积分10
3秒前
xdc发布了新的文献求助10
4秒前
Hello应助莽哥采纳,获得10
6秒前
ficus_min完成签到,获得积分10
7秒前
Sh_Wen完成签到 ,获得积分10
9秒前
可爱冰绿完成签到,获得积分10
11秒前
CML完成签到,获得积分10
12秒前
Nidhogg完成签到,获得积分10
14秒前
lidm完成签到,获得积分10
14秒前
云飞扬应助ficus_min采纳,获得10
14秒前
tangyong完成签到,获得积分0
15秒前
沐秋完成签到,获得积分10
16秒前
liuyepiao完成签到,获得积分10
19秒前
LINJMX完成签到 ,获得积分10
19秒前
荣浩宇完成签到,获得积分10
19秒前
大胆的夏天完成签到,获得积分10
19秒前
阔达棉花糖完成签到 ,获得积分10
19秒前
樱铃完成签到,获得积分10
19秒前
汐鹿完成签到,获得积分10
19秒前
纪外绣完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
子车谷波完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
25秒前
虚心梦凡发布了新的文献求助10
26秒前
匿颢完成签到,获得积分10
26秒前
洁净的天德完成签到,获得积分10
27秒前
júpiter发布了新的文献求助10
29秒前
要减肥的山灵完成签到,获得积分10
31秒前
SYM完成签到,获得积分10
31秒前
平淡小白菜完成签到,获得积分10
31秒前
清爽朋友完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
英俊的铭应助小芒果采纳,获得10
33秒前
子车雁开完成签到,获得积分10
35秒前
Ricky小强完成签到,获得积分10
35秒前
潇洒的导师完成签到,获得积分10
36秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251121
关于积分的说明 17551892
捐赠科研通 5495103
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874938
关于科研通互助平台的介绍 1716197