• Title/Summary/Keyword: 전기화학 특성

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Electrochemical Formation and Characterization of III-V Compound Semiconductor InSb Nanowires (III-V족 화합물 반도체 InSb 나노와이어의 전기화학적 합성 및 특성 평가)

  • Lee, Kwan-Hyi;Lee, Jong-Wook;Park, Ho-Dong;Jeung, Won-Young;Lee, Jong-Yup
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.8 no.3
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    • pp.130-134
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    • 2005
  • To the best knowledge, the formation and characterization of InSb nanowires have not been reported yet in spite of its good characteristics as a III-V compound semiconductor. The nanowire arrays were potentiostatically electrodeposited in a mixing solution of indium chloride, antimony chloride, citric acid, and potassium citrate according to our previous work on the electrodeposition of the stoichiometric InSb films. The electrical properties of nanowire arrays were measured by semiconductor parameter analyzer, and the microstructural analysis of the nanowires was conducted by employing XRD. Our experimental results indicate that the InSb nanowires have a highly preferred orientation of (220) direction and also exhibit electrical characteristics of n-type semiconductors which we, however, similar to semi-metals mainly due to their narrow band-gap and high electron mobility.

Comparison of Efficiency between Dye-sensitized solar cells with Pt Counter Electrodes Manufactured by Different Methode (백금상대전극의 제조법에 따른 염료감응형 태양전지의 효율비교)

  • Koo, Bo-Kun;Lee, Dong-Yun;Kim, Hyun-Ju;Lee, Won-Jae;Song, Jae-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.385-388
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    • 2004
  • 염료감응형 태양전지는 다공질 $TiO_2$ 전극막, 광감응형 염료, 전해질, 상대전극으로 구성된, 전기화학적 원리를 응용한 신형태양전지이다. 본 연구에서는 백금 상대전극의 제조 방법에 따른 태양전지의 효율 및 특성을 비교하였다. 본 연구에 사용된 백금 상대전극막의 제조 방법은 스퍼터링(sputtering)법 과 전기도금(electroplating)법이다. 두 상대전극의 전기화학적 특성은 cyclic voltammetry와 Imepedance spectroscopy 측정을 통하여 비교하였다. 두 전극이 태양전지의 효율 및 특성에 미치는 영향은 단위 셀 태양전지를 제조하여 단파장 하에서 $350nm{\sim}700nm$의 파장별 효율을 측정함으로써 조사하였다.

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ITO 전극에 성장된 ZnO 나노구조의 구조적 및 광학적 특성 연구

  • Lee, Hui-Gwan;Kim, Myeong-Seop;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.104-104
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    • 2011
  • ZnO는 3.37 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 갖는 투명 전도성 반도체이며 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 광원소자 개발을 위한 새로운 물질로 많은 주목을 받아왔다. 더욱이, ZnO는 쉽게 나노구조 형성이 가능하기 때문에 이를 응용한 가스센서, 염료감응태양전지, 광검출기 등의 소자 개발이 활발히 이루어지고 있다. 최근에는 GaN 기반 발광다이오드 (light emitting diode, LED)의 광추출 효율을 향상시키기 위한 ZnO 나노구조 응용에 관한 연구가 보고되고 있다. GaN 기반 LED의 경우 반도체 물질과 공기 사이의 높은 굴절률 차이로 인하여 낮은 광추출 효율을 나타낸다. 이를 해결하기 위한 방법으로 표면 roughening, texturing 등 에칭공정을 이용해 광추출 효율을 개선하려는 연구들이 보고되고 있으나, 복잡한 공정과정을 필요로 하고 에칭공정에 의한 소자 표면 손상으로 전기적 특성이 나빠질 수 있다. 반면 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노구조를 이용할 때, 보다 간단한 방법으로 쉽고 빠르게 나노구조를 형성할 수 있고 낮은 공정온도를 가지기 때문에 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 주지 않는다. 수직방향으로 잘 정렬된 ZnO 나노구조를 갖는 LED의 경우 내부 Fresnel 반사 손실을 효과적으로 줄여 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 따라서, ZnO 나노구조의 성장제어 및 성장특성을 분석하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 ITO glass 위에 ZnO 나노구조를 성장하고 그 특성을 분석하였다. ITO glass 기판 위에 RF magnetron 스퍼터를 사용하여 Al 도핑된 ZnO (AZO)를 얇게 증착한 후 전기화학증착법으로 ZnO 나노구조를 성장하였다. 농도, 인가전압, 공정시간 등 다양한 공정조건을 변화시키면서 성장 메커니즘을 분석하였고, scanning electron microscope (SEM) 및 X-ray diffraction (XRD)을 통하여 구조 및 결정성 등을 분석하였다. 또한, UV-Visible-NIR spectrophotometer를 사용하여 투과율을 실험적으로 측정하여 ZnO 나노구조의 광학적 특성을 분석하였고, rigorous coupled wave analysis (RCWA) 방법을 사용하여 계면에서 발생하는 내부 반사율을 계산함으로써 나노구조의 효과를 이론적으로 분석하였다.

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Manufacture of magnetite (Fe3O4) electrode and its electrochemical properties (마그네타이트 (Fe3O4) 전극의 제조와 전기화학 특성)

  • Kim, Myong-Jin;Kim, Dong Jin;Kim, Hong Pyo
    • Corrosion Science and Technology
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    • v.14 no.1
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    • pp.19-24
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    • 2015
  • Flow Accelerated Corrosion (FAC) causes unexpected accidents in a secondary side of a nuclear power plant. The secondary side pipes are mainly carbon steel tubes that have a protective magnetite ($Fe_3O_4$) layer on the inner surface. The stability of the protective magnetite layer depends on the parameters related to the FAC phenomena such as pH, temperature, flow rate, surface roughness etc. The dissolution of magnetite is basically the electrochemical reaction, but the most of the experiments of magnetite dissolution were carried out thermodynamically to determine the solubility of magnetite. The knowledge of the electrochemical properties of magnetite is required to understand the dissolution process of magnetite. This paper reviews the manufacture of the magnetite ($Fe_3O_4$) electrode, and summaries the electrochemical properties of the magnetite.

Study on the Synthesis by Mechanical Grinding and Solid-State Reaction Method and the Electochemical Properties of $LiNiO^2$ (기계적 혼합과 고상법에 의한 $LiNiO^2$의 합성과 전기화학적 특성 연구)

  • 윤순도;이재천;박혜령;송명엽
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 2004.06a
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    • pp.281-286
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    • 2004
  • [ $LiOH{\cdot}H^2O$ ]와 $Ni(OH)^2$를 기계적으로 혼합하여 고상법으로 $LiNiO^2$를 합성하고, $LiNiO^2$의 전기화학적 특성을 조사하였다. 기계적 혼합을 위해 SPEC mill을 사용하였으며, 1시간 동안 milling하여 공기 중 $450^{\circ}C$에서 5시간 동안 전처리한 후 $750^{\circ}C$에서 30시간 동안 산소를 흘려주면서 하소한 시료가 가장 좋은 전기화학적 특성을 나타내었다. $2.7\~4.15V$에서 0.1C로 충${\cdot}$방전시 초기방전용량은 그다지 높지 않았으나(145.8mAh/g) 좋은 싸이클 성능을 나타내었으며, $2.7\~4.2V$에서 0.1C로 충${\cdot}$방전시 높은 초기방전용량(164.7mAh/g)을 나타내었으나 싸비클 성능은 그리 좋지 않았는데, 이는 충${\cdot}$방전시 육방구조$(H^2)$에서 육방구조$(H^3)$로의 상전이가 영향을 주는 것으로 사료된다. 초기방전용량과 방전용량은 Cation mixing을 나타내는 $I^{003}/I^{104}$값보다 hexagonal ordering을 나타내는 R-factor에 더 의존하는 것으로 사료된다.

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Electrochemical Characteristics of Si/PC/CNF/PC Composite for Anode Material of Lithium ion Battery (이차전지 음극활물질 Si/PC/CNF/PC 복합 소재의 전기화학적 특성)

  • Jeon, Do-Man;Na, Byung-Ki;Rhee, Young-Woo
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.56 no.6
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    • pp.798-803
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    • 2018
  • In order to use Si as an anode material for lithium-ion battery, the particle size was controlled to less than $0.5{\mu}m$ and carbon was coated on the surface with the thickness less than 10 nm. The carbon fiber was grown on the Si surface with 50~150 wt%, and the carbon coating was carried out once again. The Si composite material was mixed with dissimilar metals to increase the conductivity, and graphite was mixed to improve cyclic life characteristics. The physical and electrochemical characteristics of composite materials were measured with XRD, SEM, TEM and coin cell. The discharge capacity of Si/PC/CNF/PC was lower than that of Si/PC (Pyrolytic Carbon)/CNF (Carbon Nano Fiber). However, the cyclic life of Si/PC/CNF/PC was higher. Initial discharge capacity of 1512 mA h g-1 at 0.2 C rate and initial efficiency of 78% were shown. It also showed a capacity retention of 94% in 10 cycles.

Electrochemical properties of ECD using Titanate nanotube (Titanate nanotube를 이용한 ECD의 전기화학적 특성연구)

  • Oh, Hyo-Jin;Lee, Nam-Hee;Lee, Dae-Girl;Yun, Yeong-Ung;Hwang, Jong-Sun;Kim, Sun-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.2119_2120
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    • 2009
  • 전압을 인가하였을 때 전계방향에 의해 가역적으로 색이 변화하는 현상을 전기변색(electrochromism)이라고 한다. 이러한 전기채색현상을 보이는 물질을 전기채색물질(electrochromism materials)이라고 하며, 전기채색 물질에 의한 소자를 전기채색소자(electrochromism device : ECD)라고 한다. 전기채색현상은 투과율(transmittance), 반사율(reflectance)의 가역적이며 가시적인 변화이고, 전기화학적인 산화환원 반응과 관련이 있다. 따라서 본 연구에서는 Titanate nanotube(TNT)를 제조하고 전기변색소자(ECD)에 응용하였다. SEM, XRD, UV-Vis등을 이용하여 재료학적 분석을 시행하였으며, 전기화학적 테스트로 cyclic voltammetry를 측정 하였다. 그 결과 TNT 분말은 직경 약 20~30 nm, 길이 약 500~600 nm 의 입자형상을 나타내었으며, X-선 회절시험결과 $H_2Ti_2O_5{\cdot}H_2O$의 층상구조를 나타내었다. 제조된 막은 FTO glass 위에 PEI/(TNT/TBAOH)$_{n-1}$/PDDA의 순으로 코팅되었다. 전기화학적 테스트를 위하여 2전극 시스템을 제작하였으며, 여러 종류의 액체 전해질을 제작하여 cycle voltammetry를 시행하였다. 그 결과, 각각의 전해질에서 "-"영역의 산화환원전위 피크가 뚜렷하게 나타났으며, 짙은 갈색으로의 채색현상을 나타냈다. 본 연구의 결과로서 TNT 박막을 이용한 ECD은 광조절 유리로서 뿐만 아니라, 여러 전기채색 디바이스에 응용될 것으로 사료된다.

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Effect of Vinyl Ethylene Carbonate on Electrochemical Characteristics for Activated Carbon/Li4Ti5O12 Capacitors (활성탄/리튬티탄산화물 커패시터의 전기화학적 특성에 미치는 비닐에틸렌카보네이트의 영향)

  • Kwon, Yong-Kab;Choi, Ho-Suk;Lee, Joong-Kee
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.190-197
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    • 2012
  • We employed the vinyl ethylene carbonate (VEC) as an electrolyte additive and investigated the effect of the electrolyte additive on the electrochemical performance in hybrid capacitor. The activated carbon was adopted as cathode material, and the $Li_4Ti_5O_{12}$ oxide was used as anode material. The electrolyte was prepared with the $LiPF_6$ salt in the mixed solvent of ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), and ethyl methyl carbonate(EMC). We evaluated the electrochemical performance of the hybrid capacitor with increasing the amount of the VEC electrolyte additive, which is known as the remover of oxygen functional group and the stabilizer of the electrode by reducing the surface of electrode, and obtained the superior performance data especially at the addition of the VEC electrolyte additive of around 0.7 vol%. On the contrary, the addition of the VEC more than 0.7 vol% in the electrolyte leads to the degradation in electrochemical performance of hybrid capacitor, suggesting the increase of the side reaction from the excessive VEC additive. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that the addition of the VEC suppressed the formation of LiF component, which is known as the insulator, on the surface of electrode. The optimized addition of VEC exhibited the improved capacity retention around 82.7% whereas the bare capacitors without VEC additive showed the 43.2% of capacity retention after 2500 cycling test.