• 제목/요약/키워드: Amorphous ruthenium oxide

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In-situ Raman Spectroscopy of Amorphous Hydrous $RuO_2$ Thin Films

  • Hyeonsik Cheong;Jung, Bo-Young;Lee, Se-Hee
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.49-51
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    • 2003
  • Amorphous hydrous ruthenium oxide thin films have attracted much interest owing to the possibility of using this material in electrochemical supercapacitors. Recently, it was found that this material is also electrochromic: during the charging/discharging cycle, the optical transmittance of the thin film is modulated. The physical and chemical origin of this phenomenon is not fully understood yet. In this work, we performed in-situ Raman spectroscopy measurements on amorphous hydrous ruthenium oxide thin films during the charging/discharging cycles. Unambiguous changes in the Raman spectrum were observed as protons were injected or extracted from the thin film. When the samples were annealed to reduce the water content, there is a consistent trend in the Raman spectrum. The origins of the Raman features and their relation to the electrochromic and/or supercapacitor characteristics is discussed.

비정질 루테늄 산화물을 사용한 수계 Supercapacitor의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Supercapacitor Based on Amorphous Ruthenium Oxide In Aqueous Acidic Medium)

  • 최상진;도칠훈;문성인;윤문수;육경창;김상길
    • 전기화학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • 비정질 루테늄 산화물을 사용한 수퍼캐패시터를 개발하였다. 삼염화루테늄 수화물$(RuCl_3{\cdot}xH_2O)$로부터 제조한 비정질의 이산화루테늄 수화물$(RuO_2{\cdot}nH_2O)$을 사용하여 수퍼캐패시터 전극을 제조하였다. 집전체로는 티타늄 및 STS 304박막에 비해 보다 넓은 전위창을 가지는 탄탈륨 박막을 사용하였다. 제조한 전극과 4.8M 황산 전해액을 사용하여 수퍼캐패시터를 제조하였다. 전극의 비정전용량은 순환전위전류분석에서 미분 최대 값으로 산화 및 환원 과정 각각 710 및 $645\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$이었으며, 평균값은 $521\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$으로 나타났다. 수퍼캐패시터를 포화카로멜기준전극에 대하여 0.5 V로 protonation level을 조정하고, 충방전 시험한 바, $151\;F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$의 비정전용량을 나타내었다.

루테늄 산화물-수계 전해액 수퍼캐패시터의 전위 특성 (Potential Characteristics of Supercapacitor Based on Ruthenium Oxide-Aqueous Electrolyte)

  • 도칠훈;최상진;문성인;윤문수;육경창;김상길;이주원
    • 전기화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.93-97
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    • 2003
  • [ $RuCI_3{\cdot}xH_2O$ ]로부터 제조한 비정질의 $RuO_2{\cdot}nH_2O$을 사용하여 탄탈륨 집전체상의 수퍼캐패시터 전극을 제조하였다. $RuO_2{\cdot}nH_2O$ 전극과 4.8 M 황산 전해액을 사용하여 $RuO_2$ 수퍼캐패시터를 제조하였다. 탄탈륨 박막은 0.0-1.1 V(vs.SCE)에서 안정적임을 AC impedance로 확인하고 수퍼캐패시터에 적용하였다. 루테늄 산화물 수퍼캐패시터는 약 1.0 V(vs. SCE)이상에서 비가역 가수분해 반응이 진행되었다 수퍼캐패시터를 0.5V(vs. SCE)의 protonation leve을 조정하고, 전압범위를 1V로 하여 충방전 시험할 경우 우수한 특성을 나타내었다. 이때 전극전위는 $-0.004\~0.995V(vs.SCE)$의 범위이고 positive 전극 및 negative 전극의 전위범위는 각각 $-0.004\~0.515V(vs.SCE)$$-0.515\~0.995V(vs.SCE)$이었다.

$RuO_2{\cdot}xH_2O$ 박막의 가스채색 현상을 이용한 수소검지 광센서 (Optical Hydrogen Sensor Based on Gasochromic $RuO_2{\cdot}xH_2O$ Thin Film)

  • 정현식;조현철;김경문
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • We studied the electrochromic properties of hydrated amorphous ruthenium oxide ($RuO_2{\cdot}xH_2O$) thin films using in-situ Raman spectroscopy during electrochemical charging/discharging cycles. We have found that the principal effect of hydrogen insertion into $RuO_2{\cdot}xH_2O$ is reduction of $Ru^{4+}\;to\;Ru^{3+}$, and not formation of new bonds involving hydrogen. We compared the changes in the Raman spectrum of a gasochromic $Pd/RuO_2{\cdot}xH_2O$ film as it is exposed to hydrogen gas with that of electrochemical hydrogen insertion. We tested the changes in the optical transmission of the $Pd/RuO_2{\cdot}xH_2O$ film when exposed to hydrogen gas.

$RuO_2$박막을 이용한 박막 슈퍼캐패시터의 제작 및 분석 (Fabrication and charaterization of $RuO_2$based thin film supercapacitor)

  • 임재홍;최두진;전은정;남성철;조원일;윤영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.920-923
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    • 2000
  • All solid-state thin film supercapacitor(TFSC) based on $RuO_2$ electrode was fabricated. Ruthenium oxide$(RuO_2)$ thin film was deposited on Pt/Ti/Si subsrate by d.c. magnetron sputtering. LiPON(lithium phosphorus oxynitride) thin film were deposited by r.f. reactive sputtering. X-ray diffraction patterns of $RuO_2$ and LiPON films revealed that crystal structures of both films were amorphous. To decrease resistivity of $RuO_2$ thin film, $RuO_2$ thin film was deposited with $H_2O$ vapor. In order to decide the maximum ionic conductivity, the LiPON films were prepared by various sputtering condition. The maximum ionic conductivity was $9.5\times{10}^7S/cm$. A charge-discharge measurements showed the capacity of $3\times{10-2}\;F/cm^2-\mu{m}$ for the as-fabricated TFSC. The discharging efficiency was decreased after 500 cycles by 40 %.

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