• Title/Summary/Keyword: 양극 재료

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유기 EL 디스플레이의 개요, 재료 및 연구 동향

  • 박준영
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.15 no.12
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    • pp.3-10
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    • 2002
  • 유기 전계발광 소자는 발광성 유기화합물을 양극과 음극사이에 형성한 후 전기적으로 여기시켜 그 발광을 이용하는 디스플레이로 1960년도에 처음 전기 적 발광현상이 안트라센 물질에서 처음 보고되었다[1]. 그 후 1987년에 코닥(Kodak)사의 Tang에 의해 적층형 유기 전계발광 소자가 처음 연구되어 소개된 후 실용화를 목표로 활발히 연구되기 시작하였으며[2], 1990년도 들어서는 유기물 재료 중에 전도성 고분자형 재료의 전기적 발광현상이 영국의 케임브리지 대학에서 보고되어 고분자형 유기 전계발광 소자연구가 진행되기 시작하였다[3]. 유기 전계발광 디스플레이는 평판 디스플레이의 한 종류로서 저전압 구동, 박형, 자체발광에 인한 고인식성 및 넓은 시야각, 빠른 응답속도 등의 많은 장점을 갖고 있어 현재 널리 사용되는 액정 디스플레이의 결점을 해결해줄 수 있는 차세대 디스플레이로 최근 들어 매우 높은 관심을 받고 있으며 연구개발 또한 가장n 활발한 분야로 알려져 있다 현재는 저분자형 유기물을 사용하는 저분자 유기 전계발광 소자와 전도성 고분자를 사용하는 고분자 유기 전계발광 소자가 전자발광 디스플레이 연구의 두 분야로 경쟁하면서 연구가 진행되고 있다. 이에 1990년도 후반부터 디스플레이로의 연구가 일본에서부터 활발히 진행되면서 수동형 (Passive Matrix) 구동의 유기 EID가 일본의 Pioneer,한국의 삼성 SDI등에 의해서 상업화되었다. 현재는 카오디오나 핸드폰 등에 이미 채용이 되고 있으며 일반인들이 쉽게 볼 수 있는 디스플레이로 바뀌어가고 있다. 또한 향후 중대형 디스플레이로 상업화하기 위하여 일본의 Sony, Sanyo, Toshiba, 한국의 삼성 SDI 등에서 능동구동 유기 EL (Active Matrix OLED (AM OLED))를 경쟁적으로 개발하고 있다. (그림 1 참조)유기 ELD는 이와 같이 빠른 속도로 발전하고 있으며, 향후 몇 년 내에 우리 주변의 일상적 인 디스플레이로 등장할 것으로 판단된다. 본 보고서에서는 현재 실용화가 급속히 진전되고 있는 유기 전계발광 디스플레이의 소자구조, 발광기구. 소자특성, 각종 재료, 풀컬러화 기술, 구동방법등에 대한 기술개요와 국내외 기술동향에 대하여 소개하고자 한다.

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Characterization and preparation titanate nanotubes for Li-ion secondary battery (Li 이차전지용 티타네이트 나노튜브 제조 및 특성평가)

  • Oh, Hyo-Jin;Lee, Nam-Hee;Yoon, Cho-Rong;Jung, Sang-Chul;Kim, Sun-Jae
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.510-510
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    • 2007
  • Titanate nanotube(TNT)는 높은 비표면적과 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 광촉매, 수소 저장재료, 태양전지용 전극재료 등에 적용되고 있다. 또한, 티타네이트 나노튜브는 전자 이동이 원활한 구조적 특징을 가지고 있어 리듐 이차전지용 호스트 재료로서 많은 연구가 진행 중이다. 이에 본 연구에서는 저온균일침전법으로 제조한 루틸상 $TiO_2$ 분말에 Lithium chloride를 1~10wt%를 동시에 첨가한 후 10M의 sodium hydroxide 수용액 내에서 수열합성하여 리튬이 도핑된 티타네이트 나노튜브를 제조하였다. 제조된 분말의 입자형상 및 크기는 전자주사 현미경을 이용하여 관찰하였으며, X-선 회절분석을 이용하여 리튬 첨가에 따른 결정상 변화를 관찰하였다. 또한 리튬이 도핑된 티타네이트 나노튜브의 전기화학적 특성 평가를 위해 양극 활물질 : 도전제 : 바인더를 75 : 20 : 5의 비율로 혼합한 후 coin cell을 제조하였고, potentiostat를 이용하여 용량 측정 및 cycle 특성을 실시하였다. 수열 합성법에 의해 형성된 입자는 직경 10nm, 길이 수 ${\mu}m$로 관찰되었으며, X-선 회절 시험 결과 LiO와 같은 이차상은 발견되지 않았다. 측정된 coin cell의 용량은 240mAh/g을 나타내었으나, 싸이클 특성이 빠르게 저하됨을 확인할 수 있었다.

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An Evaluation on Electrochemical Polarization Characteristics and Material Degradation for Cr-Mo-V Steel (Cr-Mo-V강의 전기화학적 분극 특성과 재질열화 평가)

  • Kwon, Il-Hyun;Lee, Song-In;Ha, Jeong-Soo;Yu, Hyo-Sun
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.22 no.3
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    • pp.267-274
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    • 2002
  • This research is described on the applicability of a electrochemical techniques for evaluating nondestructive material degradation with various polarization characteristics for Cr-Mo-V steel. The applied electrochemical technique is anodic polarization test which are widely used to evaluate the corrosion rate and/or sensitization at depleted zone of strengthening elements mainly caused by thermal experience for stainless steels. The evaluation of material degradation is performed by small punch test which has been well known as micromechanics test method using specimen size of $10{\times}10{\times}0.5mm$. The 1,000hrs aged material at $630^{\circ}C$ shows the highest material degradation$({\Delta}[DBTT]_{SP})$, but the 2,000hrs and 3,000hrs aged materials show the decrease of ${\Delta}[DBTT]_{SP}$ as aging time increases. It is observed that the difference of current density $({\Delta}I_{FP}\;and\;{\Delta}I_{SP})$.

Studies on the fabrication and properties of $La_ 0.7Sr_0.3MnO_3$cathode contact prepared by glycine-nitrate process and solid state reaction method for the high efficient solid oxide fuel cells applications 0.3/Mn $O_{3}$ (고효율 고체산화물 연료전지 개발을 위한 자발 착화 연소 합성법과 고상반응법에 의한 $La_ 0.7Sr_0.3MnO_3$ 양극재료 제조 및 물성에 관한 연구)

  • Shin, Woong-Shun;Park, In-Sik;Kim, Sun-Jae;Park, Sung
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.10 no.2
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    • pp.141-149
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    • 1997
  • L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ powders were prepared by both GNP(Glycine-Nitrate Process) and solid state reaction method in various of calcination temperature(800-1000.deg. C) and time in air. Also, L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ cathode contacts on YSZ(Yttria-Stabilized Zirconia) substrate were prepared by screen printing and sintering method as a function of sintering temperature(1100-1450.deg. C) in air. Sintering behaviors have been investigated by SEM(Scanning Electron Microscope) and porosity measurement. Compositional and structural characterization were carried out by X-ray diffractometer and ICP AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry) analysis. Electrical characterization was carried out by the electrical conductivity with linear 4 point probe method. As the calcination period increased in solid state reaction method, L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ phase increased. Although L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ single phase was obtained only for 48hrs at 1000.deg. C, in GNP method it was easy to get single and ultra-fine L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ powders with submicron particle size at 650.deg. C for 30min. The particle size and thickness of L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$Mn $O_{3}$ cathode contact by solid state reaction method did not change during the heat treatment, while those by GNP method showed good sintering characteristics because initial powder size fabricated from GNP method is smaller than that fabricated from solid state reaction method. Based on enthalpy change from thermodynamic data and ICP-AES analysis, it was suggested to make cathode contact in composition of (L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$)$_{0.91}$ Mn $O_{3}$ which have little second phase (L $a_{2}$Z $r_{2}$ $O_{7}$) for high efficient solid oxide fuel cells applications. As (L $a_{0.7}$S $r_{0.3}$)$_{0.91}$Mn $O_{3}$ cathode contact on YSZ substrate was sintering at 1250.deg. C the temperature that liquid phase sintering did not occur. It was possible to obtain proper cathode contacts with electrical conductivity of 150(S/cm) and porosity content of 30-40%.m) and porosity content of 30-40%.

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Analysis of attachment, proliferation and differentiation response of human mesenchymal stem cell to various implant surfaces coated with rhBMP-2 (다양한 rhBMP-2 코팅 임플란트 표면에서의 인간 간엽 줄기세포의 부착, 증식, 분화반응 분석)

  • Lee, In-Ku;Han, In-Ho;Hwang, Sun-Wook;Ryu, Jae-Jun
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.50 no.1
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    • pp.44-52
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    • 2012
  • Purpose: In this paper we tried to evaluate the most appropriate surface for rhBMP-2 coating among 4 rough titanium surfaces. Materials and methods: We used machined surface as a control group and anodized, RBM and SLA surfaces as test groups. We coated rhBMP-2 on the 4 surfaces and with uncoated surfaces for each case, we cultured human mesenchymal stem cells on all 8 surfaces. 24 hours after we measured the stem cell' attachment with SEM, and on 3rd, 7th, and 14th days, we checked the cell proliferation and differentiation by using MTT and ALP activity assay. And on the 7th day after the culture, we performed RT-PCR assay to determine whether the expression levels of Type I collagen, osteocalcin, osteopontin were changed. Results: We observed with SEM that 4 rhBMP-2 coated surfaces exhibited wider and tighter cell attachment and more cell process spreading than uncoated surfaces. The anodized rhBMP-2 surface caused robustest effects. In MTT assay we could not find any meaningful difference. In ALP assay there was a significant increase (P<.05) in the ALP activity of anodized rhBMP-2 coated surface compared with that of the control (3rd and 14th days) and with that of the RBM rhBMP-2 coated surface (14th day). In RT-PCR assay there was increased expressions in the anodized rhBMP-2 coated surface for osteocalcin, and osteopontin. Conclusion: We found that the anodized rhBMP-2 coated surface were most prominent stem cell attachment and differentiation in compared to control and Machined rhBMP-2 coated, RBM rhBMP-2 coated surface.

Optimization of Characteristic Change due to Differences in the Electrode Mixing Method (전극 혼합 방식의 차이로 인한 특성 변화 최적화)

  • Jeong-Tae Kim;Carlos Tafara Mpupuni;Beom-Hui Lee;Sun-Yul Ryou
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.26 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • The cathode, which is one of the four major components of a lithium secondary battery, is an important component responsible for the energy density of the battery. The mixing process of active material, conductive material, and polymer binder is very essential in the commonly used wet manufacturing process of the cathode. However, in the case of mixing conditions of the cathode, since there is no systematic method, in most cases, differences in performance occur depending on the manufacturer. Therefore, LiMn2O4 (LMO) cathodes were prepared using a commonly used THINKY mixer and homogenizer to optimize the mixing method in the cathode slurry preparation step, and their characteristics were compared. Each mixing condition was performed at 2000 RPM and 7 min, and to determine only the difference in the mixing method during the manufacture of the cathode other experiment conditions (mixing time, material input order, etc.) were kept constant. Among the manufactured THINKY mixer LMO (TLMO) and homogenizer LMO (HLMO), HLMO has more uniform particle dispersion than TLMO, and thus shows higher adhesive strength. Also, the result of the electrochemical evaluation reveals that HLMO cathode showed improved performance with a more stable life cycle compared to TLMO. The initial discharge capacity retention rate of HLMO at 69 cycles was 88%, which is about 4.4 times higher than that of TLMO, and in the case of rate capability, HLMO exhibited a better capacity retention even at high C-rates of 10, 15, and 20 C and the capacity recovery at 1 C was higher than that of TLMO. It's postulated that the use of a homogenizer improves the characteristics of the slurry containing the active material, the conductive material, and the polymer binder creating an electrically conductive network formed by uniformly dispersing the conductive material suppressing its strong electrostatic properties thus avoiding aggregation. As a result, surface contact between the active material and the conductive material increases, electrons move more smoothly, changes in lattice volume during charging and discharging are more reversible and contact resistance between the active material and the conductive material is suppressed.

Comparison of Dry Etching of AlGaAs/GaAs in High Density Inductively Coupled $BCl_3$ based Plasmas ($BCl_3$에 기초한 고밀도 유도결합 플라즈마에 의한 AlGaAs/GaAs 건식식각 비교)

  • ;;;;;S. J. Pearton
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.63-63
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    • 2003
  • 플라즈마 공정은 DRAM, 이종접합 양극성 트랜지스터(HBTs), 레이저, 평면도파로(planar lightwave circuit)와 같은 전자소자 및 광조자 제작에 있어서 핵심 공정중의 하나이다. 최근 미세 구조의 크기가 극도로 감소하게 됨에 따라 실제 소작 제작에 있어서 미세한 모양을 식각하는 공정이 매우 중요하게 되었다. 그 중에서 고밀도 유도결합 플라즈마(high density inductively coupled plasma)를 이용한 기술은 빠르고 정확한 식각률, 우수한 식각 균일도와 높은 재현성 때문에 습식식각 기술보다 선호되고 있다. 본 연구는 평판형(planar) 고밀도 유도결합 플라즈마 식각장치를 이용하여 BCl$_3$와 BCl$_3$/Ar 플라즈마에 따른 AlGaAs/GaAs의 식각결과를 비교 분석하였다. 공정 변수는 ICP 소스(source power)파워, RIE 척(chuck) 파워, 공정 압력, 그리고 Ar 조성비(0-100%)이었다. BCl$_3$에 Ar을 첨가하게 되면 순수한 BCl$_3$ 플라즈마에서의 AlGaAs/GaAs 식각률(> 3000 $\AA$/min) 보다 분당 약 1000$\AA$ 이상 높은 식각률(>4000 $\AA$/min)을 나타내었다. 이 결과는 Ar 플라즈마의 이온보조(ion-assisted)가 식각률 증가에 기인한다고 예측된다. 그리고 전자주사 현미경(SEM)과 원자력간 현미경(AFM)을 사용하여 식각 후 표면 거칠기 및 수직 측벽도 둥을 분석하였다. 마지막으로 XPS를 이용하여 식각된 후에 표면에 남아 있는 잔류 성분 분석을 연구하였다. 본 결과를 종합하면 BCl$_3$에 기초한 평판형 유도결합 플라즈마는 AlGaAs/GaAs 구조의 식각시 많은 우수한 특성을 보여주었다.79$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 2는 0.045$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.014$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 3은 0.123$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.017$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 4는 0.055$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 5는 0.031$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 6은 0.111$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$로 나타났다. 3. 단일재료의 악취흡착성능 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 다른 재료에 비하여 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충진재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 70%:30%인 혼합재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 70%:30%인 혼합재료 6번에서 다른 혼합재료에 비하여 우수한 것으로 나타났으며, 황화수소의 경우 혼합재료에 따라 약간의 차이를 보였다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아가스에 대한 흡착성능은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 70%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간동안 장기간 운전

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Accuracy Improvement of Screen Printed Ag Paste Patterns on Anodized Al for Electroless Ni Plating (무전해 Ni 도금을 위한 양극 산화막위에 스크린 인쇄된 Ag 페이스트 패턴의 정밀도 개선)

  • Lee, Youn-Seoung;Rha, Sa-Kyun
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.27 no.8
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    • pp.397-402
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    • 2017
  • We used an etching process to control the line-width of screen printed Ag paste patterns. Ag paste was printed on anodized Al substrate to produce a high power LED. In general, Ag paste spreads or diffuses on anodized Al substrate in the process of screen printing; therefore, the line-width of the printed Ag paste pattern increases in contrast with the ideal line-width of the pattern. Smudges of Ag paste on anodized Al substrate were removed by neutral etching process without surface damage of the anodized Al substrate. Accordingly, the line-width of the printed Ag paste pattern was controlled as close as possible to the ideal line-width. When the etched Ag paste pattern was used as a seed layer for electroless Ni plating, the line width of the plated Ni film was similar to the line-width of the etched Ag paste pattern. Finally, in pattern formation by Ag paste screen printing, we found that the accuracy of the line-width of the pattern can be effectively improved by using an etching process before electroless Ni plating.

Effect of Cathode Materials (MS2, M=Fe, Ni, Co) on Electrochemical Properties of Thermal Batteries (열전지용(MS2, M=Fe, Ni, Co)계 양극의 전기화학적 특성 연구)

  • Lee, Jungmin;Im, Chae-Nam;Yoon, Hyun-Ki;Cheong, Hae-Won
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.30 no.9
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    • pp.583-588
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    • 2017
  • Thermal batteries are used in military power sources that require robustness and long storage life for applications in missiles and torpedoes. $FeS_2$ powder is currently used as a cathode material because of its high specific energy density, environmental non-toxicity, and low cost. $MS_2$ (M = Fe, Ni, Co) cathodes have been explored as novel candidates for thermal batteries in many studies; however, the discharge characteristics (1, 2, 3 plateau) of single cells in thermal batteries with different cathodes have not been elucidated in detail. In this study, we independently analyzed the discharge voltage and calculated the total polarizations of single cells using $MS_2$ cathodes. Based on the results of this study, we propose $NiS_2$ as a potential cathode material for use in thermal batteries.

Synthesis and characterigation of $LiMn_2O_4$ from chemical manganese dioxide(CMD) (Chemical manganese dioxide(CMD)를 이용한 $LiMn_2O_4$ 합성 및 특성평가)

  • Kim, Jun-Il;Lee, Jae-Won;Park, Sun-Min;Roh, Kwang-Chul;Sun, Yang-Kook
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.452-452
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    • 2009
  • HEV용 리튬 이차전지의 양극물질로서 $LiMn_2O_4$는 일반적으로 사용되고 있는 $LiCoO_2$에 비해 값이 저렴하고 독성이 낮으며, 높은 전압과 좋은 율 특성을 갖는 물질이다. 하지만 고온에서 전이금속인 Mn이 전해액으로 용출되어 급격한 용량감소로 인한 짧은 수명의 단점을 가지고 있다. 흔히 전구체로 쓰이는 $MnO_2$, $Mn_3O_4$, MnOOH등은 전기 분해법을 이용한 EMD가 주로 이용된다. 본 연구에서는 출발 물질로 $KMnO_4$$Mn(NO_3)_2$를 수용액 반응을 시켜서 농도, 온도변화에 따른 입자 형상 및 크기와 결정상의 변화를 관찰하고, 화학적 방법으로 얻어진 $MnO_2$와 LiOH를 합성하여 각각의 $LiMn_2O_4$를 비교 분석하고자한다.

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