• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 거동

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Synthesis and Characterization of a Series of PtRu/C Catalysts for the Electrooxidation of CO (일산화탄소 산화를 위한 PtRu/C 시리즈 촉매의 합성 및 특성 연구)

  • Lee, Seonhwa;Choi, Sung Mook;Kim, Won Bae
    • Clean Technology
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    • v.18 no.4
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    • pp.432-439
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    • 2012
  • The electrocatalytic oxidation of CO was studied using carbon-supported 20 wt% PtRu (PtRu/C) catalysts, which were prepared with different Pt : Ru atomic ratios from 7 : 3 to 3 : 7 using a colloidal method combined with a freeze-drying procedure. The bimetallic PtRu/C catalysts were characterized by various physicochemical analyses, including X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). CO stripping voltammetry measurements indicated that the addition of Ru with a Pt catalyst significantly improved the electrocatalytic activity for CO electrooxidation. Among the tested catalysts, the $Pt_5Ru_5/C$ catalyst had the lowest onset potential (vs.Ag/AgCl) and the largest CO EAS. Structural modification via lattice parameter change and electronic modification in the unfilled d band states for Pt atoms may facilitate the electrooxidation of CO.

The Prediction of Elastic Behavior of the Nano-Sized Honeycombs Based on the Continuum Theory (연속체 이론을 기반으로 한 나노 허니콤 구조물의 탄성 거동 예측)

  • Lee, Yong-Hee;Jeong, Joon-Ho;Cho, Maeng-Hyo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.24 no.4
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    • pp.413-419
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    • 2011
  • The nano-size hoenycomb structures have the higher ratio of the surface to the volume than macro-size honeycomb structures, and they can maximize the functionality of the electrical and chemical catalyst. The mechanical behaviors of the nano-sized structures are different from ones of the macro-size structure, and it is caused by the surface effect. This surface effect can be investigated by the atomistic simulation; however, the prediction of mechanical behaviors of the nano-sized honeycombs are practically impossible due to excessive computational resources and computation time. In this paper, by combining the bridging method considering the surface stress elasticity model with homogenization method, the mechanical behaviors of the nano-sized honeycombs are predicted efficiently.

Studies on the Active Materials of Alkaline Storage Battery(II) Electrochemical Behavior of. Nickel Anode (알칼리 축전지의 활물질에 관한 연구(II)-니켈양극의 전기화학적 거동-)

  • 주충렬;이주성
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.146-151
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    • 1982
  • The electrochemical reaction behavior of nickel electrode of the nickel-cadium battery system in potassium hydroxide solution has been studied by cyclic voltammetry, controlled potential electrolysis and X-ray diffraction method. It has been found that the reaction mechanism of positive nickel electrode for charging was assumed to be proten transfer step with a rate controlling diffusion process and char-ging state of positive electrode was amorphous $\beta$-NiOOH.

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용융탄산염 연료전지 양극의 분극특성과 소결 및 Creep 거동

  • 황응림;임준택;강성군;김선진
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.05a
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    • pp.87-89
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    • 1993
  • 용융탄산염 연료전지 양극 재료인 tape casting된 다공성 Ni-Cr 합금과 Ni-Al 합금의 전기화학적 특성과 소결 및 creep특성이 양극조건의 분위기 $650^{\circ}C$에서 조사되었다. 이들 전극재료의 전류밀도는 100 mV의 과전압에서 약 100~150㎃/$\textrm{cm}^2$의 크기이었다. Ni-Al 합금에서는 Ni 표면에 형성된 $Al_2$O$_3$의 영향으로 소결저항성이 큰 것으로 나타났으며, Creep 특성도 Al 첨가량의 증가에 의해 향상되었다.

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Modeling of the Thermal Behavior of a Lithium-Ion Battery Pack (리튬 이온 전지 팩의 열적 거동 모델링)

  • Yi, Jae-Shin
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.20 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • The performance and life-cycle costs of electric vehicle(EV) and hybrid electric vehicle(HEV) depend inherently on battery packs. Temperature uniformity in a pack is an important factor for obtaining optimum performance for an EV or HEV battery pack, because uneven temperature distribution in a pack leads to electrically unbalanced battery cells and reduced pack performance. In this work, a three-dimensional modeling was carried out to investigate the effects of operating conditions on the thermal behavior of a lithium-ion battery pack for an EV or HEV application. Thermal conductivities of various compartments of the battery were estimated based on the equivalent network of parallel/series thermal resistances of battery components. Heat generation rate in a cell was calculated using the modeling results of the potential and current density distributions of a battery cell.

Comparative Evaluation on the Corrosion Resistance of Galvalume and Galvanized Steel Pipe (갈바륨 강관과 용융아연도금 강관의 내식성 비교 평가)

  • Choe, In-Hye;Park, Jun-Mu;Lee, Chan-Sik;Mun, Gyeong-Man;Lee, Myeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.163-163
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    • 2016
  • 아연계 도금 강판은 우수한 내식성을 가지며 특히 아연의 희생방식기구에 의해 철의 부식을 억제하므로 선박, 건축자재, 전자기기 및 자동차 등 다양한 분야에서 그 수요와 사용범위가 증가하고 있다. 또한 도금 조성비 변화 및 다양한 표면처리 방법을 통해 가혹한 환경에서의 우수한 내식성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 갈바륨(Galvalume)은 55%의 알루미늄(Al)과 45%의 아연(Zn)으로 되어 있으며, 아연의 장점인 희생방식성과 내알카리성, 알루미늄의 장점인 내구성과 내열성, 내산성을 이상적으로 결합시킨 알루미늄(Al)-아연(Zn) 고내식 합금용융도금강판이다. 본 연구에서는 갈바륨 소재를 여러 산업현장에서 강관 형태로 사용할 경우의 내식성을 파악하기 위해 갈바륨 강관과 기존에 사용되고 있는 용융도금재인 용융아연도금 강관을 비교하며 실험을 진행하였다. 냉간압연강관에 용융아연도금 약 $25{\mu}m$, 갈바륨 약 $20{\mu}m$ 두께로 제작된 강관을 사용하였으며 제작된 도금층 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고, XRD 분석을 통해 결정 구조를 확인하였다. 또한 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 자연침지 시험 및 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극분극 시험을 진행하여 평가하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 용융아연도금의 경우 단면에서는 90시간, 표면에서는 260시간 경과 후 적청이 발생하였다. 반면, 갈바륨의 경우에는 단면에서 210시간 경과 후에 적청이 발생하였고, 표면의 경우에는 900시간 이상에서도 적청이 발생하지 않았다. 이 결과를 통해 용융아연도금에 비해 갈바륨 도금의 내식성이 단면에서는 3배, 표면에서는 4~5배 이상 향상된 것으로 확인되었다. 또한 3% NaCl 용액 중 자연침지 시험 결과 용융아연도금 강관 표면은 24시간 경과 후 열화부를 중심으로 흑변하는 것을 확인할 수 있었으나 갈바륨의 경우에는 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 No Scribe 및 Scribe 시편 모두 외관상 변화가 거의 없었다. 단면의 경우, 용융아연도금 시편은 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 외관상 변화가 없었으며, 갈바륨 시편의 경우 300시간 경과 하면서 흰색의 아연 부식생성물이 나타났으나 900시간 이후로도 적청은 발생하지 않았다. 자연전위 측정결과 용융아연도금 및 갈바륨 시편 모두 유사한 전위거동을 나타냈지만 단면의 경우 갈바륨 시편이 용융아연도금에 비해 안정적인 거동을 보였다. 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극 분극 시험 결과 용융아연도금이 갈바륨에 비해 귀한 방향의 부식 전위 값을 나타냈으며, 부식 전류밀도도 용융아연도금이 갈바륨에 비해 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 염수분무시험, 자연침지시험 및 전기화학적 양극분극시험을 통해 종합적으로 분석-고찰하여 보면, 그 부식이 진행되는 과정은 융융아연도금과 달리 갈바륨 도금의 경우가 다단계적인 부식 과정을 거치면서 우수한 내식 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 즉, 갈바륨 도금은 그 도금 막에 분포된 합금상 원소 성분들이 상호 갈바닉(Galvanic) 작용하며 형성된 부식생성물이 수평적으로 자체 차단(Barrier) 역할을 하는 과정과 부분적 부식-회복 과정을 거치면서 다단계적으로 부식속도를 감소시키게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

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The Normal Stress of TiO2 Electrorheological Fluid and Its Model Prediction (이산화티타늄 전기유변 유체의 수직 응력과 정전기 분극 모델에 의한 전산모사)

  • Young Dae Kim
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.62 no.3
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    • pp.269-273
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    • 2024
  • The normal stress of TiO2 ER fluid under an electric field showed negative values due to the electrostatic attraction force in the normal direction between particles and the absolute value increased dramatically with electric field strengths. The normal yield stress exhibited E2 dependence similar to the dynamic yield stress, indicating that normal stress can be utilized for evaluating the ER effect. Numerical simulation demonstrated good qualitative agreement with the experimental data and suggested that the decrease in the absolute value of normal stress with increasing shear rates was attributed to the rearrangement of particle configurations under shear.

A Study on the Electrochemical Behavior of Au and Pd in Hydrochloric Acidic Solution (염산 수용액 중에서 Au와 Pd의 전기화학적 거동에 관한 연구)

  • Yu, Yeon-Tae;Kim, Chi-Kwon
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.2
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    • pp.76-81
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    • 2001
  • In order to recover Au and Pd from the leaching solution of various electronic wastes by electrowinning, the electrochemical behavior of Au and Pd in hydorchloric acidic solution was investigated by means of voltammetry. The reduction potential of Au ion was 800mV and the limiting current appeared at 470mV in electrolytic solution of gold. The reduction potential of Pd ion was 500mv and the limiting current appeared at 150mV in electrolytic solution of Palladium. However, in Au-Pd electrolytic solution, the Potentials for reduction and the limiting current of Au decreased as the content of Pd in electrolyte increased, and the potentials for the limiting current of Au and Pd closed nearest together when percentage of Pd electrolytic solution was 37v71% in Au-Pd electrolyte.

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A Study on Irreversible Degradation through OCV Reduction and Recovery Behavior in the Electrochemical Degradation Process of PEMFC Polymer Membrane (PEMFC 고분자 막의 전기화학적 열화과정에서 OCV 감소 및 회복 거동을 통한 비가역적 열화 연구)

  • Yoo, Donggeun;Park, Kwon-Pil
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.60 no.2
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    • pp.217-222
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    • 2022
  • It is very important to analyze the OCV change behavior during the open circuit potential holding (OCV holding) process, which accelerates the evaluation of the electrochemical durability of the PEMFC membrane. In this study, an empirical formula using the experimental data of three MEAs with different durability was created and compared. The durability evaluation time of the reinforced membrane MEA without radical scavenger inside the membrane was 383 h, and the durability evaluation time of the reinforced membrane MEA with radical scavenger inside the membrane was 1,000 and 1,650 h, respectively. The degradation of the membrane was divided into the reversible degradation that can be recovered by activation and the irreversible degradation that is not recovered. The irreversible degradation of the membrane was indicated by an increase in hydrogen permeability, and the change in hydrogen permeability was similar to the irreversible degradation constant c of all three MEAs. The initiation of irreversible deterioration without recovery is indicated by an increase in hydrogen permeability, and the OCV is not recovered due to an increase in hydrogen permeability, so the slope of the OCV recovery line (ORL) decreases, which can be confirmed by an increase in the constant c value of the empirical formula.