• Title/Summary/Keyword: 고체전극

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Research Trend in Solid Lubricant Layered Materials for the High Performance Li-ion Batteries (층상구조 재료의 고체윤활작용을 이용한 고성능 리튬이온 전지 응용 연구동향)

  • Hur, Jaehyun
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.23 no.5
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    • pp.12-20
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    • 2020
  • 최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS2, MoSe2, NbSe2)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

$SnO_2$양극을 이용한 전기화학적 금속전환 mock-up(5 kg $U_3O_8$/batch) 시험

  • 오승철;홍순석;이원경;허진목;서중석;박성원
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.352-352
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    • 2004
  • 산화물 형태의 사용후핵연료를 고온 용융염계에서 금속 형태로 전환하는 전기화학적 금속전환 공정 개발의 일환으로 $U_3O_8$ 분말로 충전된 다공성 마그네시아 용기 및 스테인레스강 고체전극으로 구성된 일체형 음극과 $SnO_2$ 재질의 양극을 사용하여 5kg $U_3O_8$/batch 규모의 mock-up 시험을 수행하였다. 백금 재질의 양극을 사용하였을 때 99% 이상의 금속전환율을 보인 동일한 전하량을 공급하고 실험을 중단한 결과 X-선 회절분석(XRD) 및 열중량 분석(TG)으로부터 스테인레스강 고체전극 부분에서는 거의 금속으로 전환되었으나 다공성 마그네시아 용기 부분에서는 비교적 금속전환율이 낮은 경향을 나타내었다.(중략)

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Study on Electrochemical Performance of Solid-State-Electrode on Steel bar in Chloride Solution (염화물 수용액 중의 철근에 대한 고체전극의 전기화학적 성능 연구)

  • Park, Dong-Jin;Park, Jang-Hyun;Lee, Han-Seung;Subbiah, Karthick
    • Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.147-148
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    • 2018
  • In order to compare the electrochemical performance with that of Calomel Electrode, MnO2 solid-state-electrode was fabricated and its potential and impedance were measured in chloride aqueous solution. As a result, the SCPS without chloride ions showed a potential of -200 mV or more and an impedance over 2000 Ωcm, but the potential below -600 mV and the impedance below -200 Ωcm showed as the chloride concentration in the solution increased. It is considered electrochemical studies on the corrosion of rebar are necessary for the MOE, which shows the same tendency as SCE and exhibits electrochemical performance, over the Mortar level in the future.

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Surface Discharge Characteristics in Dry-Air (Dry-Air의 연면방전 특성)

  • Park, He-Rie;Choi, Eun-Hyuck;Lee, Sang-Ho;Park, Sung-Gyu;Kim, Jung-Bae;Park, Kwang-Seo;Kim, Lee-Kuk;Lee, Kwang-Sik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.125-126
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    • 2008
  • 본 연구에서는 챔버 내에 압력 $1{\sim}7$[atm]의 Dry-Air를 주입한 후, AC전압을 인가하여, 전극의 모양에 따라 불평등 전계/준평등 전계를 형성하였을 시, 전극 사이에 넣은 고체절연물의 두께에 따른 연면방전 특성을 실험을 통하여 측정 비교한 것이다. 고체절연물로는 열경화성 플라스틱을 사용하였다. 챔버 내 Dry-Air의 주입압력이 높일수록 연면 절연파괴 전압이 높았고, 준평등 전계에서보다 불평등 전계 인가시 더 높은 절연파괴 저압을 얻을 수 있었다. 또한 고체절연물의 두께가 두꺼울수록 고체의 절연파괴 전압이 높았으며, 고체절연물의 두께가 2[mm]일 경우, Dry-Air의 연면방전 특성이 $SF_6$보다 평균적으로 $12{\sim}51$[%] 낮고, 3[mm]의 경우도 Dry-Air의 연면방전 특성이 $14{\sim}45$[%] 가량 낮았다.

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Voltage-Current Profiles of Hydrogen-Oxygen Mixture Gas at Polymer Electrolyte Interface (고체고분자전해질 계면에 접한 수소 산소 혼합 가스의 전압전류 특성)

  • Cha, Suk-Yeul;Song, Jung-Min;Lee, Woong-Moo
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.7 no.2
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    • pp.129-135
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    • 1996
  • Voltage-current profiles are measured when hydrogen-oxygen gas is in contact with solid polymer membrane ($Nafion^{(R)}$) as the electrolyte. The feed gas is prepared by mixing hydrogen and oxygen gas in various ratios. The carbon gas diffusion electrodes contacting the electrolyte are treated by platinum catalyst. The platinum surface is impregnated with a 5% $Nafion^{(R)}$ solution to ensure its good surface contact with the electrolyte. The constant voltage between anode and cathode was applied by a DC power supply. The results on the profiles show that the energy efficiency critically depends on the hydrogen concentration in $H_2/O_2$ mixture gas.

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Study on Characterization of Solid Oxide Fuel Cell Subjected to Load Treatments (로드 조건에 따른 고체산화물 연료전지 전극 활성화 분석연구)

  • Ahn, Kwon-Sung;Choi, Hoon;Cha, Suk-Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.1
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    • pp.83-92
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    • 2011
  • Evidence on the effect of $O_2$ reduction or current passage on the microstructure and morphology of the LSM and Ni-YSZ electrodes in solid oxide fuel cells. The microstructures of the electrodes were characterized as plate-like agglomerates. Current of $0.1\;A/cm^2$, $0.2\;A/cm^2$, $0.3\;A/cm^2$, at $800^{\circ}C$ were passed for 3 h. Then, we observed the cell structure and measured the cell performance before and after the experiment. There are changed with the load condition. The TPB of the cell increased when the cell structure changed. In particular, the decrease in activation loss is apparent as load increased. As a result, cell performance improved, and we confirmed that a optimal load condition existed.

Chemical Stability of Lithium Lanthanum Titanate (Li0.5La0.5TiO3) as a Solid Electrolyte for Lithium Secondary Batteries

  • Eun, Yeong-Jin;Im, Wan-Gyu;Lee, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.202.1-202.1
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    • 2014
  • 최근 대용량 에너지 저장장치로 사용하고자 하는 리튬-공기전지는 리튬 음극과 액체 전해질 사이의 화학적 불안정성이 문제가 되고 있다. 또한 리튬이온전지는 액체전해질의 사용으로 인해 폭발 등의 안정성 문제가 대두되고 있는 실정이다. 때문에 리튬-공기전지에서 리튬 음극을 액체 전해질로부터 보호할 수 있으며, 리튬이온전지의 액체전해질과 대체하였을 때 전극과도 안정한 고체전해질의 연구가 필요하다. 고체전해질은 구조적으로 crystalline, glassy, 폴리머로 나눌 수 있는데, 이 중 crystalline 구조의 고체전해질은 glassy 및 폴리머 고체전해질에 비해 상온에서 비교적 이온전도도가 높다고 알려져 있다 [1]. 그러나 이온전도도가 높은 황화물 및 질화물 고체전해질은 수분에 민감한 반면 [2,3], 산화물 계열의 물질은 안정할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이온전도도가 높은 산화물인 lithium lanthanum titanate ($Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$, LLTO)를 고체전해질로 선정하여 다양한 환경에서 화학적 안정성에 관해 연구하였다. LLTO와 각종 용액과의 화학적 안정성을 살펴보기 위해 고체전해질을 DI water, 1 M $LiPF_6$ Ethylene Carbonate (EC)-Dimethyl Carbonate (DMC) (50:50 vol.%), 0.57 M LiOH (pH=13), 0.1 M HCl (pH=1)에 immersion하고 무게, 표면형상, 상(phase), 이온전도도 등의 변화를 관찰하였다. 또한 LLTO와 전극간의 반응성을 알아보기 위해 LLTO 분말과 음극물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$ 및 양극물질인 $LiCoO_2$ 분말을 혼합한 후 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 반응을 가속화 한 후 상변화 현상을 살펴보았다.

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A Study on the Development of Solid Reference Electrode and Remote Protection Potential Measuring System (고체기준전극 및 원격전위측정 시스템 개발에 관한 연구)

  • Ryou, Young-don;Kim, Jin-Jun;Kim, Dong-Kyun
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.19 no.3
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    • pp.38-43
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    • 2015
  • For buried gas pipelines, cathodic protection system shall be installed to protect against corrosion. The surveys of pipe-to-soil potentials for the gas pipelines should be carried out at the test box more than once a year. In urban, the test box is usually located on the driveway, therefore, it is difficult to measure the potentials. That is, traffic control is needed when carrying out the measurements of the potentials on daytime, or measurements of pipe-to-soil potentials at the test box located on the driveway have to be carried out in the late night when the traffic is light. We have developed remote potential monitoring system using the solid reference electrode and the wireless communication technology for the purpose of removing above problems. We have installed the developed solid reference electrodes at a site and monitored the potentials by wireless communication. Measured potential values were transferred to the server in office and analyzed. We have found the pipe-to-soil potentials transferred to the web server make no difference to the potentials measured directly on the site.

분산형 발전시스템의 기술개발 동향 - 고체산화물 연료전지 발전시스템 기술개발 동향

  • Lee, Yeong-Deok;Gang, Sang-Gyu;Lee, Sang-Min;An, Guk-Yeong
    • 기계와재료
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    • v.26 no.1
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    • pp.16-26
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    • 2014
  • 고체 산화물 연료전지는 세라믹 소재의 이온전도성 막과 전극에서의 전기화학반응을 이용하여 전력을 생산하는 장치로서 발전효율이 높고, 배출물 특성이 우수하여 미래형 청정발전기술로 각광받는 기술이다. 더불어 소음이 적게 발생하므로 주로 도심지 건물에 설치되는 분산형 발전시스템으로서 장점을 가지고 있다. 본 동향분석에서는 고체산화물 연료전지 시스템의 개발동향을 살펴보고, 시스템별 사이클 구성방법에 대한 기술적인 차이점을 비교-분석하였다.

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고체산화물 연료전지 셀 소재 및 제조 기술 동향

  • Choe, Jun-Hwan;Choe, Jong-Jin;Park, Dong-Su
    • 기계와재료
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    • v.21 no.2
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    • pp.6-23
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    • 2009
  • 고체산화물 연료전지(SOFC)는 복합 발전시 70% 가까운 발전효율을 기대할 수 있고 환경 특성이 우수하며 귀금속 촉매를 사용하지 않으므로 저비용화가 가능해 최근 활발한 기술/개발 양상을 보이고 있다. SOFC의 상용화와 범용화를 가속화하기 위해서는 핵심 소재인 셀 구성요소(전해질, 전극, 연결재 등)의 특성 향상이 요구되며 특히 향후 중 저온에서 작동 가능한 SOFC 기술 개발을 위해 저온 작동형 셀 소재에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 고에서는 SOFC용 셀 소재의 중요성을 고려하여 고체산화물 연료전지의 셀 구성 소재 및 제조기술을 중심으로 기술하였고 주요 관련 기술들도 소개하였다.

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