• Title/Summary/Keyword: 전기화학 캐퍼시터

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Preparation and Characterization of a Cross-Linked Anion-Exchange Membrane Based on PVC for Electrochemical Capacitor (전기화학 캐퍼시터용 PVC기반 가교 음이온교환 멤브레인의 제조 및 특성)

  • Kim, Young-Ji;Kim, Soo-Yeoun;Choi, Seong-Ho
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.38 no.3
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    • pp.903-913
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    • 2021
  • Three-type PVC membranes denoted by AEM-1, AEM-2, and AEM-3 with a cross-linked anion-exchange group were prepared by substitution reaction of PVC with triethyldiamine (TEDA), 1,4-dimethylpiperazine (DMP), and 1,4-bis(imidazol-1-ylmethyl)benzene (BIB) in cyclohexanone, respectively. We confirmed the successful preparation of the AEM-1, AEM-2, and AEM-3 via ionic conductivity (S/cm), water uptake (%), contact angle, ion-exchange capacity (meq/g), thermal properties, SEM and XPS analysis, respectively. The electrochemical capacitor experiments using PVC membrane with cross-linked anion-exchange group in organic electrolytes were performed. The prepared AEM-1, AEM-2 AEM-3 have a good stability by charge and discharge performance in organic electrolyte. As a result, the AEM-2 and AEM-3 membrane based on PVC prepared by the solvent casting method after substituent reaction is suitable for the use as a separator in organic electrochemical capacitor (supercapacitor).

Electrochemical Characteristics of Supercapacitor Electrode Using MnO2 Electrodeposited Carbon Nanofiber Mats from Lignin-g-PAN Copolymer (이산화망간 전기증착 리그닌 기반 탄소나노섬유 매트를 이용한 슈퍼캐퍼시터용 전극소재의 전기·화학적 특성)

  • Kim, Seok Ju;Youe, Won-Jae;Kim, Yong Sik
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • v.44 no.5
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    • pp.750-759
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    • 2016
  • The $MnO_2$ electrodeposited on the surface of the carbon nanofiber mats ($MnO_2$-LCNFM) were prepared from electrospun lignin-g-PAN copolymer via heat treatments and subsequent $MnO_2$ electrodeposition method. The resulting $MnO_2$-LCNFM was evaluateed for its potential use in a supercapicitor electrode. The increase of $MnO_2$ electric deposition time was revealed to increase diameter of carbon nanofibers as well as $MnO_2$ content on the surface of carbon nanofiber mats as confirmed by scanning electon microscope (SEM) analysis. The electrochemical properties of $MnO_2$-LCNFM electrodes are evaluated through cyclic voltammetry test. It was shown that $MnO_2$-LCNFM electrode exhibited good electrochemical performance with specific capacitance of $168.0mF{\cdot}cm^{-2}$. The $MnO_2$-LCNFM supercapacitor successfully fabricated using the gel electrolyte ($H_3PO_4$/Polyvinyl alcohol) showed to have the capacitance efficiency of ~90%, and stable behavior during 1,000 charging/discharging cycles.

Effect of pH adjustors in slurry on Ru CMP (Ru CMP에서 슬러리의 pH 적정제에 따른 영향)

  • Kim, In-Kwon;Kwon, Tae-Young;Cho, Byoung-Gwun;Kang, Bong-Kyun;Park, Jin-Goo;Park, Hyung-Soon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.85-85
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    • 2007
  • 최근 귀금속중의 하나인 Ruthenium(Ru)은 높은 일함수, 누설전류에 대한 높은 저항성등의 톡성으로 인해 캐패시터의 하부전극으로 각광받고 있다. 하부전극으로 증착된 Ru은 일반적으로 각 캐패시터의 분리와 평탄화를 위해 건식식각이 이루어진다. 하지만, 건식식각 공정중 유독한 $RUO_4$ 가스가 발생할 수 있으며, 불균일한 캐패시터 표면을 유발할 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 CMP 공정이 필요하게 되었다. 하지만, Ru은 화학적으로 매우 안정하기 때문에 Ru CMP 슬러리에 대한 연구가 필요하게 되었으며, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Ru CMP 공정에서 Chemical A가 에칭제 및 산화제로 사용된 슬러리의 pH 변화와 pH 적정제에 따른 영향을 살펴보았다. Ru wafer를 이용하여 static etch rate, passivation film thickness와 wettability를 pH와 pH 적정제에 따라 비교해 보았다. 또한, pH 적정제로 $NH_4OH$와 TMAH를 이용하여 pH별 슬러리를 제작하고 CMP 공정을 실시하여 Ru의 removal rate을 측정하였다. $NH_4OH$와 TMAH의 경우 각각 130. 100 nm/min의 연마율이 측정된 pH 6에서 가장 높은 연마률을 보였으며, TMAH의 경우가 pH 전 구간에서 $NH_4OH$에 비해 낮은 연마율이 측정되었다. TEOS 에 대한 Ru의 선택비를 측정해 본 결과, $NH_4OH$의 경우 pH 8~9. TMAH의 경우 pH 6~7에서 높은 selectivity를 얻을 수 있었다.

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