• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.29-33
• /
• 2012

In this study, we have investigated the structural and electrical characteristics of IZO thin films deposited under hydrogen atmosphere on flexible substrate for the OLED (organic light emitting diodes) devices. For this purpose, PES was used for flexible substrate and IZO thin films were deposited by RF magnetron sputtering under hydrogen ambient gases (Ar, $Ar+H^2$) at room temperature. In order to investigate the influences of the hydrogen, the flow rate of hydrogen in argon mixing gas has been changed from 0.1sccm to 0.5sccm. All the samples show amorphous structure regardless of flow rate. The electrical resistivity of IZO films increased with increasing flow rate of $H^2$ under $Ar+H^2$. All the films showed the average transmittance over 85% in the visible range. The OLED device was fabricated with different IZO electrodes made by configuration of IZO/$\acute{a}$-NPD/DPVB/$Alq_3$/LiF/Al to elucidate the performance of IZO substrate. OLED devices with the amorphous-IZO (a-IZO) anode film show good current density-voltage-luminance characteristics. This suggests that flat surface roughness and low electrical resistivity of a-IZO anode film lead to more efficient anode material in OLED devices.

• 공업화학
• /
• 제20권2호
• /
• pp.213-217
• /
• 2009

폐수처리와 동시에 전기를 생산할 수 있는 새로운 대체 에너지 기술로 주목받고 있는 미생물 연료전지(microbial fuel cell, MFC)는 혐기성 조건의 산화전극(anode)에서 미생물에 의한 촉매작용을 통해 유기물질을 분해하면서 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치이다. 본 연구에서는 MFC의 성능을 파악하기 위하여 도시하수를 사용하여 폐수처리 효율과 전기생산 특성을 평가하였다. 도시하수에 탄소원으로서 acetate를 주입하였을 때 COD 제거율은 75.7%에서 88.2%로 증가하였으며 전압은 0.22 V에서 0.4 V까지 급격하게 상승하였다. 다양한 외부저항 하에서 전기생산에 미치는 산화전극과 환원전극(cathode) 사이의 전극 거리에 대한 영향 및 산화전극의 표면적에 대한 영향을 조사하였다. 최고 전력밀도는 $610mW/m^2$이었으며, 전극간 거리가 가깝고 산화전극의 표면적이 작을수록 전기발생에 효과적임을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제57권1호
• /
• pp.5-10
• /
• 2019

본 연구에서는 리튬이온전지 음극활물질로 용매를 사용하여 석유계 피치로 코팅된 인조 흑연의 전기화학적 특성을 조사하였다. 용매로는 n-hexane, toluene, tetrahydrofuran (THF), quinoline이 사용되었다. 제조된 음극소재는 SEM, TEM을 사용하여 코팅 특성을 확인하였으며, 1.0 M $LiPF_6$ (EC:DEC=1:1 vol%) 전해액에서 리튬이차전지의 초기 충 방전, 사이클, 순환전압전류 및 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 조사하였다. 합성된 인조 흑연의 코팅 두께는 약 100-500 nm이며, THF 용매를 사용하여 코팅된 흑연은 다른 용매를 사용하였을 때보다 매끄러운 표면을 가짐을 알 수 있었으며, 또한 낮은 초기 비가역용량(51 mAh/g), 높은 방전용량(360 mAh/g)과 높은 쿨롱 효율(99%)을 확인할 수 있었다.

• 융합정보논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.338-344
• /
• 2022

리튬이온전지의 음극소재 연구에서 실리콘 기반의 음극 활물질 개발이 필수적이며, 탄소기반의 실리콘-탄소 복합소재의 음극 적용연구가 활발히 진행되고 있다. 다른 한편으로 반도체와 태양광전지 산업에서 폐기물로 버려지는 실리콘 자원이 증가하여 환경적 문제를 일으키기도 한다. 본 연구에서는 리튬이온전지 음극소재로서 재활용된 실리콘을 이용하여 탄소와 복합화를 이루었으며, 실리콘 음극소재의 높은 용량 유지 특성 및 사이클 안정성 향상을 위하여 재활용된 실리콘과 피치의 함량을 조절하여 복합화의 최적화 조건을 확립하였다. 실리콘 : 피치의 질량비를 1 : 1 과 2 : 1을 가진 복합체를 간단한 자가조립 방법으로 복합화 하였으며, 석유계 피치로 코팅하여 제조된 음극소재의 전기화학적 특성을 비교 조사하는 연구를 수행하였다. 제조된 실리콘-탄소 복합소재는 충·방전 동안 발생되는 실리콘의 구조적 파괴를 방지하는 방법으로 우수한 초기용량과 사이클 안정성을 달성하였으며, 재활용 실리콘의 전극소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제18권9호
• /
• pp.457-462
• /
• 2008

Through the electrostatic interaction between the poly-diallydimethylammonium chloride (PDDA) modified Multi-walled carbon nanotube (MWNT) and $SnO_2$ suspension in 1mM $NaNo_3$ solution, MWNT-$SnO_2$ nanocomposites (MSC) for anode electrodes of a Li-ion battery were successfully fabricated by colloidal heterocoagulation method. TEM observation showed that most of the $SnO_2$ nanoparticles were uniformly deposited on the outside surface of the MWNT. Galvanostatic charge/discharge cycling tests showed that MSC anodes exhibited higher specific capacities than bare MWNT and better cyclability than unsupported nano-$SnO_2$ anodes. Also, after 20 cycles, the MSC anode fabricated by heterocoagulation method showed more stable cycle properties than the simply mixed MSC anode. These improved electrochemical properties are attributed to the MWNT, which adsorbs the mechanical stress induced from volume change and increasing electrical conductivity of the MSC anode, and suppresses the aggregation between the $SnO_2$ nanoparticles.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.172-177
• /
• 1999

흑연 및 카본재료는 알칼리 금속을 intercalation/de-intercalation 시킬수 있는 특성을 지니고 있으며, 또한 Li-intercalated carbon의 화학 potential이 Li 금속에 가까운 낮은 값을 지닌 특성으로 리튬 이차전지의 anode 전극재료로서 널리 쓰일 가능성이 매우 크다. 본 연구에서는 카본재료 중 mesocarbon microbeads (MCMB)를 리튬 이차전지의 anode 전극재료로 사용하여 전지반응을 수행하고, 전극의 충.방 전 특성과 전극계면 반응특성에 대하여 연구하였다. 즉, Li/carbon(MCMB) 전지 cell를 제작하고 전해질과 전극계면에서 일어나는 전기화학 반응특성을 충.방 전 시험, Potentionat/Galvanostat 시험, FT-IR 분석, XRD 및 SED 분석에 의하여 고찰하였다. 전지반응이 진행되면서 전극과 전해질 계면에서 고체상태의 부동태 막 (passivation film)이 형성되었으며, 일단 형성된 막은 전해질 내에 용해되지 않고 충.방 전 횟수가 증가하면서 두께가 증가되었다. 또한, 이러한 전극 계면에서 형성된 부동태 막과 중전용량과의 관계에 대하여 고찰하였다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 2007년도 추계학술 발표회
• /
• pp.193-198
• /
• 2007

KIER has been developing the anode supported flat tubular SOFC stack for the intermediate temperature $(700{\sim}800^{\circ}C)$ operation. for this purpose, we have first fabricated anode supported flat tubular cells by the optimization between the current collecting method and the induction brazing process. After that we designed the compact fuel & air manifold by adopting the simulation technique to uniformly supply fuel & air gas and the unique seal & insulation method to make the more compact stack. For making stack, the prepared anode-supported flat tubular cells with effective electrode area of $90cm^2$ of connected in series with 12 modules, in which one module consists of two cells connected in parallel. The performance of stack in 3 % humidified $H_2$ and air at $800^{\circ}C$ shows maximum power of 507 W. Through these experiments, we obtained basic & advanced technology of the anode-supported flat tubular cell and established the proprietary concept of the anode-supported flat tubular SOFC stack in KIER.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제10권3호
• /
• pp.335-343
• /
• 2019

In this study, $Sr_2Ni_{1.8}Mo_{0.2}O_{6-{\delta}}$ (SNM) with a double perovskite structure was investigated as an alternative anode for use in the $CH_4$ fuel in solid oxide fuel cells. SNM demonstrates a double perovskite phase over $600^{\circ}C$ and marginal crystallization at higher temperatures. The Ni nanoparticles were exsolved from the SNM anode during the fabrication process. As the SNM anode demonstrates poor electrochemical and electro-catalytic properties in the $H_2$ and $CH_4$ fuels, it was modified by applying a samarium-doped ceria (SDC) coating on its surface to improve the cell performance. As a result of this SDC modification, the cell performance improved from $39.4mW/cm^2$ to $117.7mW/cm^2$ in $H_2$ and from $15.9mW/cm^2$ to $66.6mW/cm^2$ in $CH_4$ at $850^{\circ}C$. The mixed ionic and electronic conductive property of the SDC provided electrochemical oxidation sites that are beyond the triple boundary phase sites in the SNM anode. In addition, the carbon deposition on the SDC thin layer was minimized due to the SDC's excellent oxygen ion conductivity.

• 한국재료학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.257-264
• /
• 2023

To develop a high capacity lithium secondary battery, a new approach to anode material synthesis is required, capable of producing an anode that exceeds the energy density limit of a carbon-based anode. This research synthesized carbon nano silicon composites as an anode material for a secondary battery using the RF thermal plasma method, which is an ecofriendly dry synthesis method. Prior to material synthesis, a silicon raw material was mixed at 10, 20, 30, 40, and 50 wt% based on the carbon raw material in a powder form, and the temperature change inside the reaction field depending on the applied plasma power was calculated. Information about the materials in the synthesized carbon nano silicon composites were confirmed through XRD analysis, showing carbon (86.7~52.6 %), silicon (7.2~36.2 %), and silicon carbide (6.1~11.2 %). Through FE-SEM analysis, it was confirmed that the silicon bonded to carbon was distributed at sizes of 100 nm or less. The bonding shape of the silicon nano particles bonded to carbon was observed through TEM analysis. The initial electrochemical charging/discharging test for the 40 wt% silicon mixture showed excellent electrical characteristics of 1,517 mAh/g (91.9 %) and an irreversible capacity of 133 mAh/g (8.1 %).

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
• /
• pp.867-869
• /
• 2003

Vacuum tube arrays (VTA) with a submicron dimension were fabricated by using anodic aluminum oxide (AAO) nano-templates. The field emission characteristics of Ni nanowires show a turn-on voltage in the range of 11.0-14.0 V and a field enhancement factor in the range of 560-2790. The distance between the tips of Ni nanowires and the anode was much smaller than that between the tips and the anode of conventional designs.