• Title/Summary/Keyword: 전기화학 임피던스

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Evaluation Anticorrosive Properties of Corrosion Protective Organic Coatings by Electrochemical Impedance Spectroscopy (교류임피던스법에 의한 유기도막의 방식성 평가)

  • 박진환;이근대;전호환
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.41 no.1
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    • pp.88-93
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    • 2004
  • Electrochemical impedance spectroscopy was used to evaluate the anticorrosive properties of resin(alkyd, epoxy, urethane) and pigment(hydroxy apatite(HAp), zinc potassium chromate(ZPC). red lead(RL)). The corrosion behavior of coatings applied on steel has been investigated during exposure to 0.5M-NaCl The anticorrosive performances of resins were found to depend on their chemical nature and decreased in the order of urethane > epoxy > alkyd resin coating. Hydroxy apatite and zinc potassium chromate pigment which have property to passivate the substrate showed relatively high anticorrosive performance.

Growth Kinetics and Electronic Properties of Passive Film of Nickel in Borate Buffer Solution (Borate 완충용액에서 니켈 산화피막의 생성 과정과 전기적 성질)

  • Kim, Younkyoo
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.58 no.1
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    • pp.9-16
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    • 2014
  • In a borate buffer solution, the growth kinetics and the electronic properties of passive film on nickel were investigated, using the potentiodynamic method, chronoamperometry, and single- or multi-frequency electrochemical impedance spectroscopy. The oxide film formed during the passivation process of nickel has showed the electronic properties of p-type semiconductor, which follow from the Mott-Schottky equation. It was found out that the passive film ($Ni(OH)_2$) of Ni formed in the low electrode potential changes to NiO and NiO(OH) while the electrode potential increases.

Growth Kinetics and Electronic Properties of Passive Film of Cobalt in Borate Buffer Solution (Borate 완충용액에서 코발트 산화피막의 생성 과정과 전기적 성질)

  • Park, Hyunsung;Kim, Younkyoo
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.61 no.6
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    • pp.320-327
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    • 2017
  • In a borate buffer solution, the growth kinetics and the electronic properties of passive film on cobalt were investigated, using the potentiodynamic method, chronoamperometry, and single-frequency electrochemical impedance spectroscopy. It was found out that the unstable passive film ($Co(OH)_2$) and CoO of Co formed in the low electrode potential changes to $Co_3O_4$ and CoOOH while the electrode potential increases. And the composition of the passive films was varied against the applied potential and oxidation time. The oxide film formed during the passivation process of cobalt has showed the electronic properties of p-type semiconductor, which follow from the Mott-Schottky equation.

A study on the characterization of electrode at graphite materials by impedance spectroscopy (임피던스를 이용한 흑연재료의 전극특성에 관한 연구)

  • 오한준;김인기;이종호;이영훈
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.4
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    • pp.571-583
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    • 1996
  • The electrochemical behavior on electrographite and graphite foil electrode with porous surface in 0.5 M $K_{2}SO_{4}$ solution with 1 mM $[Fe(CN)_{6}]^{3-}/[Fe(CN)_{6}]^{4-}$ have been characterized by impedance spectroscopy. In cyclic voltammograms, relative high current according to structure of porous surface for graphite materials was represented, and indicated hgih double layer capacitance on graphite foil. The faraday-impedance and the change of impedance spectrum on both graphite materials were not remarkable during polarization by reaction of field transport. Chemical adsorption was represented on electrographite and was depended highly at anodic polarization.

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Electrochemical Characteristics of Lithium Ion Battery Anode Materials of Graphite/SiO2 (리튬이차전지 음극재로서 Graphite/SiO2 합성물의 전기화학적 특성)

  • Ko, Hyoung Shin;Choi, Jeong Eun;Lee, Jong Dae
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.25 no.6
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    • pp.592-597
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    • 2014
  • The graphite/$SiO_2$ composites as anode materials for lithium-ion batteries were prepared by sol-gel method to improve the graphite's electrochemical characteristics. The prepared graphite/$SiO_2$ composites were analysed by XRD, FE-SEM and EDX. The graphite surface modified by silicon dioxide showed several advantages to stabilize SEI layer. The electrochemical characteristics were investigated for lithium ion battery using graphite/$SiO_2$ as the working electrode and Li metal as the counter electrode. Electrochemical behaviors using organic electrolytes ($LiPF_6$, EC/DMC) were characterized by charge/discharge, cycle, cyclic voltammetry and impedance tests. The lithium ion battery using graphite/$SiO_2$ electrodes had better capacity than that of using graphite electrodes and was able to deliver a discharge capacity with 475 mAh/g at a rate of 0.1 C. Also, the capacity retention ratio of the modified graphite reaches 99% at a rate of 0.8 C.

초소형 실리콘 신경탐침의 임피던스 특성 향상 연구

  • Lee, Su-Jin;Lee, Lee-Jae;Yun, Hyo-Sang;Park, Jae-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.427-428
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    • 2014
  • 서론: 최근 전세계적인 고령화 진행에 따른 뇌졸중, 파킨슨병, 알츠하이머병 등과 같은 각종 뇌관련 질환에 대한 관심이 더욱 높아지고 있으며 다양한 뇌질환 치료를 위하여 뇌 신경 신호의 정확한 검출 대한 연구가 학계에서 활발히 진행되고 있다. 효과적인 뇌 신경 신호 검출을 위해서는 세포조직의 손상을 최소화 할 수 있는 초소형 신경탐침 및 극소 면적내에서 극대화된 검출 전극이 구현되어야 한다. 그러나, 극소 면적내에 구성된 소면적 전극을 통한 신호 검출은 전극 계면에서의 높은 임피던스를 야기시켜 정밀한 신경신호 검출에 어려움을 만든다. 따라서, 뇌 신경 신호 검출시 전극 계면에서의 낮은 임피던스를 검출하기 위한 다결정실리콘, 이리듐 산화막, 탄소나노튜브와 같은 다양한 전극 소재를 이용한 신경탐침 연구가 제안되어 왔다. 본 연구에서는 극소화된 전극면적과 신경세포 계면에서의 저 임피던스 신경신호 검출을 위하여 비이온성 계면활성제와 전해도금을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 검출 전극으로 활용하였다. 실험 결과: 제작된 신경탐침의 몸체는 실리콘으로 이루어지며, 탐침 끝단에는 신호 측정을 위한 나노동공 백금층을 갖는 전극들이 집적되어 있다. Fig. 1 는 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 이미지 (a), SEM (b), TEM (c), FESEM (d) 측정결과를 보여준다. 0.9 %의 NaCl 용액에서 제작된 신경탐침의 계면임피던스 및 위상각 변화에 대한 측정결과가 Fig. 2에 나타나 있다. 1.2 kHz 주파수에서 $942.6K{\Omega}$ ($0.029{\Omega}cm^2$, $3.14{\mu}m^2$)로 극대화된 실표면적을 갖는 나노동공 백금층에 의하여 매우 낮은 임피던스 특성을 보인 것으로 판단된다. 또한 제작된 신경탐침은 위상각이 $-82.9^{\circ}$로서 캐패시터와 같은 역할을 하고 있다고 예상할 수 있었으며 $4.6mFcm^{-2}$의 축전용량값을 보였다. Fig. 3는 1 M의 황산용액에서 나노동공백금층이 형성된 신경탐침 전극과 형성 전의 전기화학적 표면변화를 비교분석한 결과로서 나노동공 백금층의 형성 전/후의 전류응답 특성이 상이하게 나타났다. 나노동공 백금층의 실표면적 극대화로 인한 전류응답수치 또한 크게 향상 되었으며, 0~-0.25 V 영역에서의 수소 흡착에 따른 환원곡선은 전형적인 백금 특성을 보여주는 결과로 판단 할 수 있다. Table 1는 기존에 연구되었던 신경탐침들과 본 연구에서 제작된 나노동공 백금을 갖는 신경탐침의 임피던스와 캐패시턴스 특성을 비교한 결과이다. 결론: 본 연구에서는 실리콘 신경탐침 끝단에 집적된 전극상에 전해도금법을 이용하여 높은 거칠기값을 갖는 나노동공 백금층을 형성하고 전극 계면상의 낮은 임피던스를 검출을 하였다. 나노동공 백금층을 갖는 신경탐침은 순환전압전류법을 통해 극대화된 실표면적을 극대화를 확인할 수 있었으며, 극대화된 검출 전극면은 저 임피던스 측정에 용이함을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 따라서, 높은 거칠기값의 나노동공 백금층은 초소형화된 신경탐침상에 집적되는 전극면적소형화와 다수의 전극 구현에 효과적일 것으로 판단되며 보다 정확한 신경신호 검출을 통한 뇌질환의 명확한 이해에 유망할 것으로 판단된다.

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Study on corrosion characteristics of magnesium alloys (마그네슘 합금종(AZ31, AZ80)의 부식 특성 연구)

  • Jeong, Seong-Hui;Kim, Man;Park, Sang-Eon;Lee, Ju-Yeol
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.116-116
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    • 2011
  • AZ31과 AZ80의 마그네슘합금 소재를 이용하여 분극곡선과 전기화학적 임피던스를 측정하였고, 다른 금속과 접촉하여 대기환경에 노출시킨 부식시험을 하였다. 그 결과 AZ31보다는 AZ80의 부식저항이 더 큰 것을 확인할 수 있었고, 마그네슘 모재가 이종금속과 접촉된 상황에서 Cu>Fe>Al의 접촉재 순으로 부식이 진행되었다.

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Electrochemical Properties of Natural Graphite coated with PFO-based Pitch for Lithium-ion Battery Anode (리튬이차전지 음극용 석유계 피치로 코팅된 천연 흑연의 전기화학적 특성)

  • Kim, Geun Joong;Jo, Yoon Ji;Lee, Jong Dae
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.57 no.5
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    • pp.672-678
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    • 2019
  • The electrochemical properties of pitch-coated natural graphite(NG) were investigated as an anode for lithium-ion batteries. The anode materials were prepared by heat-treatment of mixture of NG and petroleum pitch at $1000^{\circ}C$. The pitches with various softening points were used as carbon precursor. The physical properties of anode materials were analyzed by TGA, SEM, PSA and BET. As the softening point increased, the thickness of the coating layer increased and the specific surface area decreased. The electrochemical performances were investigated by initial charge/discharge efficiency, cycle stability, cyclic voltammetry, rate performance and electrochemical impedance spectroscopy. The carbon-coated NG using pitch with softening points of $250^{\circ}C$ showed an initial discharge capacity of 361 mAh/g and a coulombic efficiency of 92.6%. Also, the rate performance(5 C/0.2 C) was 1.6 times higher than that of NG, and it had a capacity retention (90%) after 50 cycles at 0.5 C.

Polarity Engineering in Polycrystalline ZnO Varistor Using Inversion Boundary (Inversion boundary를 이용한 ZnO 바리스타 극성 제어)

  • Park, Jong-Lo;Jo, Wook;Park, Chul-Jae;Jeon, Sang-Yun;Lee, Jong-Sook;Park, Chan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1315_1316
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    • 2009
  • ZnO는 비선형 전류전압 특성으로 인해 급작스런 과전류로부터 회로를 보호하는 바리스터로 널리 사용되고 있다. 이러한 바리스터의 전기적 특성 및 미세조직을 제어하기 위하여 다양한 첨가물을 넣은 ZnO 바리스터의 미세구조에는 대부분의 입자에 wurtzite 구조의 결정학적 극성이 바뀌는 inversion boundary (IB)가 존재한다. ZnO의 비선형 전류전압 특성이 반도성의 ZnO 입자간 계면에 형성되는 쇼트키 장벽에 기인함을 감안할 때 계면의 결정화학적 특성에 영향을 주는 IB에 대한 이해는 필수적이다. 본 연구에서 IB가 ZnO 바리스터의 성능에 미치는 영향을 규명하기 위하여 ZnO-$Bi_2O_3$에 각각 $Sb_2O_3$ 또는 $TiO_2$ 를 첨가하여 결정학적 특성이 서로 상반되는 IB를 유도하였고, 첨가량을 조절하여 모든 입자가 IB를 가지도록 하였다. 화학 에칭을 한 시편의 SEM 관찰을 통해 입자의 형상, 크기, 분포 및 IB의 결정학적 특성 등을 분석하였다. 각 시편의 바리스터 특성은 임피던스의 온도 의존성과 상온에서의 전류-전압 특성을 통해 평가하였다. 관찰된 전기적 특성들을 입내 IB의 결정학적 구조와 이로부터 결과되는 입계면의 극성의 차이를 통해 해석하고자 한다.

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Synthesis and Electrochemical Properties of Solid Polymer Electrolytes Using BF3LiMA as Monomer (BF3LiMA를 단량체로 하는 고체 고분자전해질 합성과 전기화학적 특성)

  • Kim, Kyung-Chan;Ryu, Sang-Woog
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.14 no.4
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    • pp.208-213
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    • 2011
  • Solid polymer electrolytes using $BF_3LiMA$ as monomer were synthesized by usual one step radical polymerization in THF solvent. The effect of $BF_3LiMA$ concentration on ionic conductivity and electrochemical stability was investigated by AC impedance measurement and linear sweep voltammetry. As a result, the highest ionic conductivity reached $7.71{\times}10^{-6}S\;cm^{-1}$ at $25^{\circ}C$ was obtained in 12.9 wt% of $BF_3LiMA$ content. Further increase or decrease of $BF_3LiMA$ content result to decrease the ionic conductivity due to the brittle matrix properties in former case and the insufficient number of charge carrier in the latter case. Furthermore, since the counter-anion was immobilized in the self-doped solid polymer electrolytes, high electrochemical stability up to 6.0 V was observed even in $60^{\circ}C$.