• 제목/요약/키워드: 전기화학적 거동

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흑연과 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2로 구성된 완전지의 과방전 중 전기화학적 거동분석 (Electrochemical Behaviors of Graphite/LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cells during Overdischarge)

  • 김봉진;윤건우;송인제;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.11-18
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    • 2023
  • 전기자동차 시장의 급속한 성장으로 이차전지의 사용이 급증함에 따라 사용 후 전지의 폐기 및 재활용이 심각한 문제로 제기되고 있다. 사용 후 리튬이온 전지를 처리하기 위해서는 저장된 에너지를 제거하기 위하여 효과적으로 방전하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 흑연과 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622)을 사용하여 코인셀 형태로 반쪽전지 및 완전지를 제조하였고, 이를 과방전할 때 발생하는 전기화학적 거동에 대하여 분석하였다. 반쪽전지를 사용하여 양극과 음극을 각각 과방전시키면, 양극에서는 먼저 전이금속 산화물이 금속으로 환원되는 전환반응을 겪게 되며, 음극에서는 SEI 피막의 분해에 이어 집전체인 Cu가 용출되는 부반응이 발생하였다. 또한, 이러한 과방전의 발생 시에는 큰 분극을 필요로 하였다. 완전지의 과방전 시에는 각각의 부반응이 진행되는 시점에 존재하는 큰 분극들로 인하여 부반응의 본격적인 발생 전에 0 V에 도달하여 방전이 종료되었다. 그러나, 사이클을 통하여 용량이 퇴화된 완전지의 경우에는 과방전거동이 변화하여 음극에서 Cu 집전체의 부식이 발생됨을 확인하였다. 따라서, 사용 후 전지는 사용 전의 전지와는 과방전 시에 다른 거동을 지니고 있으므로 이러한 점들이 고려되어야 한다.

연료전지 백금-루테늄 나노입자의 전기화학적 거동에 대한 탄소지지체의 활성화 효과 (Influence of Chemical Activation of Carbon Supports on Electrochemical Behaviors of Pt-Ru Nanoparticle for Fuel cells)

  • 김병주;박수진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.93.2-93.2
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    • 2011
  • In this work, graphite nanofibers (GNFs) were prepared for using catalyst supports in fuel cells. The GNFs were chemically activated to obtain high surface area and small pore diameter with different potassium hydroxide (KOH) amounts, i.e., 0, 1, 3, 4, and 5 g as an activating agent. And then Pt-Ru was deposited onto activated GNFs (A-GNFs) by chemical reduction method. The characteristics of Pt-Ru catalysts deposited onto A-GNFs were determined by specific surface area and pore size analyzer, X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and inductive coupled plasma-mass spectrometer (ICP-MS). The electrochemical properties of Pt-Ru/A-GNFs catalysts were also analyzed by cyclic voltammetry (CV) experiments. From the results, the A-GNFs carbon supports activated with 4 g of KOH (A4g-GNFs) showed that the highest specific surface areas. In addition, the A4g-GNFs led to uniform dispersion of Pt-Ru onto A4g-GNFs, resulting in the enhancement of electrochemical activity of Pt-Ru catalysts.

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니켈수소전지용 수산화니켈 입자의 표면처리와 전해액 첨가제 LiOH의 전기화학적 거동 (Electrochemical Behaviors of the Surface-Treated Nickel Hydroxide Powder and Electrolyte Additive LiGH for Ni-MH Batteries)

  • 김호성;오익현
    • 전기화학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.115-119
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    • 2008
  • 본 논문은 니켈수소전지의 양극 재료인 수산화니켈의 단일 입자 및 코발트 금속산화물에 의해 표면처리 된 수산화니켈 단일 입자에 대해 각각 알카리 전해액 중의 LiOH 첨가 효과를 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 평가하였다. 전위 주사법에 의해 실험한 결과, 수산화니켈 입자에 대한 산화환원 반응과 산소발생 반응에 대한 전기화학적 거동을 보다 명확히 확인 할 수 있었다. 특히, LiOH 첨가에 의해 관찰되는 특징적인 변화는 환원전류 피크가 매우 낮고 브로드하게 반응하는 것으로서, LiOH가 수산화니켈 입자의 격정 구조에 영향을 주어 전기화학적 반응특성에 관여함을 알 수 있다. 그러나 표면 개질 하지 않는 수산화니켈 입자에 LiOH를 첨가 할 경우 용량 및 사이클 특성이 동시에 저하하는 경향을 의였다. 그러나 코발트 금속 산화물로 표면 개질 한 수산화니켈 입자의 경우, LiOH 첨가에 의해 용량 및 싸이클 특성이 향상되는 현상이 관찰 되었다.

Application of Fractal Geometry to Interfacial Electrochemistry - II. Impedance Behaviour of Fractal Electrodes

  • Shin Heon-Cheol;Pyun Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.26-33
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    • 2001
  • 프랙탈 기하학의 계면 전기화학에로의 응용과 관련하여 프랙탈 전극의 임피던스 거동에 대하여 다루었다. 우선, 전기화학적 임피던스 측정시에 자주 관찰되는 constant phase element (CPE)를 간략히 설명하였고, 이와 관련하여 de Levie가 제안한 transmission line model에 대하여 다루었다. CPE현상의 해석을 위하여 Nyikos 와 Pajkossy가 제안한 프랙탈 기하학을 이용한 접근 방법을 소개하였고, 또한 프랙탈 차원과 CPE exponent 사이의 관계를 이론적으로 유도하였다 마지막으로 rough혹은 porous전극의 임피던스 거동을 설명하기 위해 제안된 여러 가지 프랙탈 모델들에 대하여 설명하였다.

응축수 중에서 가스보일러용 STS 304의 부식거동에 관한 연구 (The Study on the Corrosion Behavior of STS 304 for Gas Boiler in the Condensed Water)

  • 윤병두;임우조;정기철
    • 한국가스학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.21-25
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    • 2005
  • 가스보일러용 오스테나이트계 스테인리스강재(STS 304)의 부식거동에 관해 연구하기 위하여, 응축수중에서 전기화학적 부식시험을 수행하여. STS 304의 전기화학적 부식거동을 고찰하였다. 다음과 같은 결론을 얻었다. 1)중성환경인 pH=6.5에서 pH가 낮아질수록 STS 304의 분극저항은 감소하고, 부식전위는 비전위화된다. 2)중성 및 산성환경 중에서 STS 304의 부식반응기구는 음극지배로 판단된다. 3) pH가 중성 환경인 pH=6.5에서 강산성 환경인 pH=0.5로 낮아질수록 STS 304의 부동태 전위영역이 감소하고 부동태유지 전류밀도는 증가하고 있다.

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LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 전극을 이용한 사마륨 이온의 전기화학적 거동에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Behaviors of Samarium Ions in the Molten LiCl-KCl Eutectic Using Optically Transparent Electrode)

  • 이애리;박병기
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.313-320
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    • 2017
  • LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 텅스텐 망으로 제작된 작업전극에 대해 사마륨의 전기화학적 거동을 Cyclic voltammetry와 Potential step chronoabsorptometry의 전기화학적 및 분광전기화학적 방법으로 조사하였다. Cyclic voltammogram으로 결정된 $Sm^{3+}/Sm^{2+}$의 산화환원 반응의 가역성을 기반으로 형식전위와 확산계수를 계산하여 각각 -1.99 V vs. $Cl_2/Cl^-$$2.53{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$를 얻었다. 작업 전극에 -1.5 V vs. Ag/AgCl (wt%)로 전압을 인가하여 측정한 Chronoabsorptometry를 통해 사마륨 이온의 특성 파장으로 $Sm^{3+}$에 대해 408.08 nm, $Sm^{2+}$에 대해 545.62 nm를 확인하였다. Voltammogram에서 얻은 환원 피크 전압과 산화 피크 전압을 이용하여 Potential step chronoabsorptometry를 수행하였다. 545.63 nm의 흡광피크 값을 분석하여 $2.15{\times}10^{-6}cm^2{\cdot}s^{-1}$의 확산계수를 얻었으며 이 값은 동일한 온도에서 Cyclic voltammtry 분석으로 얻은 값과 큰 차이를 보이지 않았다. 실험결과로부터 고온 용융염에서 광학적으로 투명한 작업전극을 이용한 분광전기화학적 방법이 용융염에 용해된 이온의 종류를 확인하며 전기화학적 거동을 조사하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.