• 제목/요약/키워드: Activated carbon electrode

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활성탄전극을 이용한 분진제거에서 전극의 적정 간격에 관한 연구 (Optimal Distance between Positive and Negative Electrode-Plates Coated with Activated Carbon in Dust Removal Chamber)

  • 김광수;박현철;전태환;이주행;남상철
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권11호
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    • pp.821-826
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 분진제거 장치에서 전극간의 적정간격을 알아보기 위한 것이다. 실험은 전극간격을 3 cm, 2 cm, 1 cm로 직렬로 놓고 유입유량을 변화시켜 수행하였다. 실험결과로부터 분진제거를 위한 적정 선속도는 6 cm/sec였고 전극표면에 부착되는 분진 총량은 전극의 간격이 가까울수록 증가하였다. 그러나 1 cm 정도로 매우 가까울 경우는 전극판에 부착된 분진은 탈착되었으며 이는 분착된 분진의 역이온화 즉 전하의 변화 때문인 것으로 사료되었다. 결과적으로 전극판에서 양전극과 음전극 간의 간격은 2 cm가 적당하고 이때의 분진부하율은 $24mg/min{\cdot}m^2$였다.

금속유기골격체(Metal-organic Framework) 소재가 첨가된 다공성 활성탄소 복합재료 전극 기반의 에너지 저장 매체 제조 및 전기화학적 특성 분석 (Fabrication and analysis of electrochemical performance for energy storage device composed of metal-organic framework(MOF)/porous activated carbon composite material)

  • 이규석;정현택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.260-267
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    • 2020
  • 본 연구에서는 "이온젤" 이라고 불리는 고분자 기반의 PVA(polyvinyl alcohol) 기반의 고체 전해질에 이온성 액체 BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 제조한 전고체 전해질과 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료를 이용하여 슈퍼커패시터를 제작하였으며, 유기골격체의 유 무에 따른 전기화학적 특성을 분석하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)을 통하여 비교 및 분석하여 보았다. 그 결과로, 금속유기골격체가 함유되지 않은 슈퍼커패시터의 전기용량값은 380 F/g 으로 확인 할 수 있었고, 이 값은 금속유기골격체를 첨가하였을 때 340 F/g로 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 1 wt%의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며 이러한 결과를 바탕으로 금속유기골격체의 첨가량을 최적화 할 필요가 있다고 판단된다.

쌀밥으로 제조된 활성탄을 사용하는 전기이중층형 슈퍼커패시터 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of an Electric Double Layer Supercapacitor Electrode using Cooked-Rice based Activated Carbon)

  • 조운;김용일;윤재국;유정준;윤하나;김성수;김종휘
    • 전기화학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.129-137
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    • 2013
  • 쌀밥을 출발물질로 활용하고 수열합성법과 화학적 활성화를 위한 KOH용액 진공함침 등의 방법으로 제조된 활성탄의 전기이중층 초고용량 커패시터의 전극에 대한 전기화학적 전극특성을 확인 하였다. 제조된 활성탄의 물성을 SEM, EDS, XRD, TG, 비표면적, 기공크기 분포 등의 분석을 통해 조사하였다. 또한, 슈퍼커패시터의 전극에 대한 순환전류 측정과 교류 임피던스 측정 실험을 통해 전기화학적 특성을 확인하였다. 수열합성법을 통하여 직경 $5{\sim}7{\mu}m$ 인 구형의 탄소 입자를 얻었으며 활성화 온도 $800^{\circ}C$로 제조된 활성탄은 비표면적이 $1631.8cm^2/g$, 기공크기 분포가 0.9~2.1 nm에 집중적으로 분포하였으며, 마이크로 기공체적이 $0.6154cm^3/g$ 임을 알 수 있었다. 이 활성탄을 사용하여 제작된 전극은 6M KOH 전해액에서 비용량 236 F/g(@5 mV/s), 194 F/g(@100 mV/s), 137 F/g(@500 mV/s)의 우수한 특성을 나타내었다. 충방전 싸이클 수명시험 결과, 200 mV/s의 주사속도에서 100,000회 충방전 시험 후에도 초기용량 대비 91.2%의 용량을 유지함을 확인하였다.

전기-펜톤 반응을 이용한 해수 중의 염료 분해 (Dye Decomposition in Seawater using Electro-Fenton Reaction)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.383-393
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    • 2020
  • To increase electrolysis performance, the applicability of seawater to the iron-fed electro-Fenton process was considered. Three kinds of graphite electrodes (activated carbon fiber-ACF, carbon felt, graphite) and dimensionally stable anode (DSA) electrode were used to select a cathode having excellent hydrogen peroxide generation and organic decomposition ability. The concentration of hydrogen peroxide produced by ACF was 11.2 mg/L and those of DSA, graphite, and carbon felt cathodes were 12.9 ~ 13.9 mg/L. In consideration of durability, the DSA electrode was selected as the cathode. The optimum current density was found to be 0.11 A/㎠, the optimal Fe2+ dose was 10 mg/L, and the optimal ratio of Fe2+ dose and hydrogen peroxide was determined to be 1:1. The optimum air supply for hydrogen peroxide production and Rhodamine B (RhB) degradation was determined to be 1 L/min. The electro-Fenton process of adding iron salt to the electrolysis reaction may be shown to be more advantageous for RhB degradation than when using iron electrode to produce hydrogen peroxide and iron ion, or electro-Fenton reaction with DSA electrode after generating iron ions using an iron electrode.

PVdF-PVP 복합결합제를 이용한 EDLC의 성능과 안정성 (Performance and Safety of EDLC of PVdF-PVP Mixed Binder)

  • 김경민;오호성;정세일;이용욱;강안수
    • 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한안전경영과학회 2001년도 춘계학술대회
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    • pp.319-324
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    • 2001
  • High surface area and high pore volume activated carbon was prepared by KOH activation of rice hull. The electrodes were fabricated by compounding the commercial and rice hull activated carbons with PVdF and PVdF-PVP mixed binders without addition of conductivity improver. The electrodes fabricated with rice hull activated carbon and PVdF-PVP mixed binders showed the best performance because the PVP played as a pore-forming agent. The electrode exhibited excellent electrochemical characteristics having 7.9 W.h/kg of energy density, 33.5 F/g of speific capacitance, 0.7 $\Omega$ of ESR and good efficiency of self-discharge compared with that fabricated with commercial activated carbons.

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불소화 탄소나노튜브를 적용한 저에너지 소모형 축전식 탈염전극의 제조 및 특성 (Preparation and Characteristics of Fluorinated Carbon Nanotube Applied Capacitive Desalination Electrode with Low Energy Consumption)

  • 유현우;강지현;박남수;김태일;김민일;이영석
    • 공업화학
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    • 제27권4호
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    • pp.386-390
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    • 2016
  • 축전식 탈염전극의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 탄소나노튜브를 불소화 표면처리하고 이를 도전재로 적용하였다. 탄소나노튜브는 상온에서 불소와 질소의 혼합가스로 불소화 처리되었으며, 미처리 탄소나노튜브와 불소화 탄소나노튜브를 각각 활성탄소 대비 0~0.5 wt% 첨가하여 활성탄소 기반 축전식 탈염전극을 제조하였다. 불소화 탄소나노튜브는 미처리 탄소나노튜브에 비하여 전극 슬러리 및 전극 내에서 분산성이 향상된 것을 제타 전위와 전자주사현미경을 통해 확인하였다. 불소화 탄소나노튜브를 첨가한 전극은 미처리 탄소나노튜브를 첨가한 전극보다 전체적으로 높은 탈염효율을 보였으며, 에너지 소비량 역시 감소하였다. 이는 불소화 표면처리로 인한 탄소나노튜브의 분산성 향상으로 인해 축전식 탈염 전극의 저항이 감소되었기 때문이다.

A Cyclic Voltammetric Study of Electrodes for Reverse Electrodialysis

  • Lee, Seo-Yoon;Lee, Dong-Ju;Yeon, Kyeong-Ho;Kim, Woo-Gu;Kang, Moon-Sung;Park, Jin-Soo
    • 전기화학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.145-150
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    • 2013
  • In this study, the electrochemical investigation of various electrodes for reverse electrodialysis using potassium ferrocyanide and potassium ferricyanide as a redox system was carried out. Cyclic voltammetry was the employed method for this electrochemical study. From the results of cyclic voltammograms for various electrode materials, i.e., Au, Vulcan supported Pt, activated carbon, carbon nanofiber, Vulcan, the Vulcan electrode showed the lowest overpotential, but the Pt electrode having slightly higher overpotential obtained slightly higher anodic and cathodic current densities for the $Fe(CN)_6{^{4-}}/Fe(CN)_6{^{3-}}$ redox couple. The cyclic voltammograms for the Vulcan electrode confirmed very good electrochemical reversibility and kinetic behavior. As a result, among the electrode materials, the Vulcan electrode is the most promising electrode material for reverse electrodialysis.