• 제목/요약/키워드: Cycle Voltammetry

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고체 고분자 전해질을 사용한 $V_{6}O_{13}$ Composite/Li Cell의 충방전 특성 (Charge/discharge Properties of $V_{6}O_{13}$ Composite/Li Cell with Solid Polymer Electrolyte)

  • 김종욱;유영한;정인성;박복기;구할본;문성인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1414-1417
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    • 1996
  • The purpose of this study Is to research and develop $V_{6}O_{13}$ composite cathode for lithium thin film battery. $V_{6}O_{13}$ represents a class of cathode active material used in Li rechargeable batteries. In this study, we investigated cyclic voltammetry and charge/discharge characteristics of $V_6O_{13}$/SPE/Li cells. Cyclic voltammogram of $V_{6}O_{13}$/SPE/Li cell at scan rate 1mV/sec showed reduction peaks of 2.25V and 2.4V and oxidation peaks of 2.4V and 2.2V. The discharge curve of $V_{6}O_{13}$/SPE/Li cell showed 4 potential plateaus. The discharge capacity was decreased in the beginning of charge/discharge cycling. After 8th cycling, the discharge capacity was stable. The discharge capacity of 1st cycle and 15th cycle was 290mAh/g and 147mAh/g at $25^{\circ}C$, respectively.

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구형 나노 실리카를 사용한 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Porous Silicon/Carbon Composite Anode Using Spherical Nano Silica)

  • 이호용;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권4호
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    • pp.459-464
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    • 2016
  • 본 연구에서는 리튬이온 전지용 실리콘 음극소재의 사이클 안정성 및 율속 특성 향상을 위해 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 실리카 제조는 스토버 방법을 사용하고 교반 속도, 교반 온도 및 $NH_3$/TEOS 비율을 조절 하여 100~500 nm 크기의 구형 실리카를 합성하였다. 구형 나노 실리카의 마그네슘 열환원과 산처리 과정을 통해 다공성 실리콘을 얻고, 제조된 다공성 실리콘에 Phenolic resin을 탄소전구체로 사용하여 최종적으로 다공성 실리콘/탄소 활물질을 합성하였다. 또한 $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%) 전해액에서 다공성 실리콘/탄소 음극소재의 충 방전, 순환전압 전류, 임피던스 테스트 등의 전기화학적 특성을 조사 하였다. 다공성 실리콘/탄소 복합소재의 음극활물질로서 코인 전지의 성능을 조사한 결과 초기용량 및 40사이클 용량 보존율은 각각 2,006 mAh/g, 55.4%를 나타내었다.

Core-shell 구조의 MCMB/Li4Ti5O12 합성물을 사용한 하이브리드 커패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Hybrid Capacitor using Core-shell Structure of MCMB/Li4Ti5O12 Composite)

  • 고형신;최정은;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권1호
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    • pp.52-57
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    • 2014
  • 본 연구에서는 낮은 사이클 안정성을 갖는 MCMB의 단점을 향상시키기 위하여 높은 사이클 안정성과 부피팽창이 없는 장점을 갖는 물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$를 코팅하여 core-shell 구조의 $MCMB/Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하고 $MCMB/Li_4Ti_5O_{12}$를 음극으로, $LiMn_2O_4$, Active carbon fiber를 양극으로 사용하여 단위 셀을 제조하였다. $LiPF_6$ 염과 EC/DMC/EMC 용매를 전해질로 사용하여 제조한 하이브리드 커패시터 단위 셀로 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 진행하여 전기화학적 특성을 평가한 결과, MCMB-$Li_4Ti_5O_{12}/LiMn_2O_4$ 전극을 사용한 하이브리드 커패시터가 MCMB 전극의 하이브리드 커패시터 보다 좋은 충/방전 성능을 보였고, 67 Wh/kg, 781 W/kg의 에너지밀도와 출력밀도를 나타내었다.

리튬 이온 폴리머 전지용 고용량 LiMnO2-organic Composite 정극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of LiMnO2-organic Composite Cathodes with High Capacity for Lithium Ion Polymer Battery)

  • 김종욱;조영재;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.162-168
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    • 2002
  • The purpose of this study is to research and develop LiMnO$_2$-organic and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-organic composite with high energy density for Lithium ion polymer battery. This paper describes cyclic voltammetry, impedance sepctroscopy, electrochemical properties of LiMnO$_2$-organic and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-organic composite with polymer electrolyte as a function of a mixed ratio. The first discharge capacity of LiMnO$_2$-PAn with 3 wt.% PAn was 83mHA/g, while that of Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-PPy composite was 136 mAh/g. The Ah efficiency was above 98% after the 2nd cycle. The LiMnO$_2$-PAn with DMcT 2 wt.% and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-PPy composites cathode with 5wt. PPy in PVDF-PC-EC-LiClO$_4$ electrolyte showed good capaity with cycling. The discharge capacity of LiMnO$_2$-PAn with wt.% DMcT was 80 and 130 mAh/g at 1st and 12th cycle, respectively. The capacity of LiMnO$_2$-PAn composite with 2 wt.% DMcT was higher than that of LiMnO$_2$-PAn composite.mposite.

리튬이온전직용 카본계부극재료의 충방전 특성 (Charge-Discharge Characteristics of Carbonaceous Materials for a Negative Electrode in Lithium-Ion Batteries)

  • 김정식;박영태;김상열;장영철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.69-74
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    • 1999
  • 흑연 및 카본계 재료는 층상구조 내부로 리튬이온을 가역적으로 intercalation /deintercalation시킬 수 있는 특성을 지니고 있다. 리튬이온이 intercalation된 카본의 전기화학적 퍼텐셜은 리튬금속에 가까운 값이므로, 리튬이온전지의 부극용 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 petroleum pitch를 열분해시킨 후, 700~$1300^{\circ}C$의 서로 다른 온도에서 각각 3시간 동안 열처리한 카본을 사용하였다. XRD 측정 결과, 카본의 결정성은 열처리 온도와 함께 증가하였다. 충방전 특성 시험 및 전해질과 카본전극 표면 사이의 계면 반응특성은 각각 0.1C의 속도로 정전류법에 의한 충방전 시험과 순환전압전류법(CV)에 의해 평가하였으며, 열처리 온도와 충방전 횟수에 따른 용량과의 관계에 대하여 논의하였다. 가역용량(reversible capacity)은 열처리 온도가 증가함에 따라 $1000^{\circ}C$까지는 증가하지만, 그 이상의 온도에서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 향상되었다.

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Mg와 Zn의 복합치환에 따른 LiMn2-yMyO4 정극 활물질의 결정 구조 및 전기화학적 특성 (Crystal Structure and Electrochemical Properties of LiMn2-yMyO4 Cathode Material by Complex Substitution of Mg and Zn)

  • 정인성;정해덕;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.361-366
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    • 2002
  • Spinel $LiMn_{2-y}M_yO_4$ and $LiMn_{2-y}M_yO_4$ (M=Mg, Zn) powders were synthesized by solid-state method at $800^{\circ}C$ for 37h. Crystal structure and electrochemical properties were analyzed by X-ray diffraction, charge-discharge test, cyclic voltammetry and ac impedance to $LiMn_{2-y}M_yO_4$. All cathode material showed spinel structure in X-ray diffraction. Ununiform distortion which calculated by (111) face and (222) face was almost constant in spite of the change of the kind and the substituting ratio of the metal cation in $LiMn_{2-y}M_yO_4$ (M=Mg, Zn). $LiMn_{1.9}Mg_{0.05}Zn_{0.05}O_4/Li$ cell substituted $Mg^{+2}$ and $Zn^{+2}$ showed excellent discharge capacities than other cells, which it presented about 120mAh/g at the 1st cycle and about 73mAh/g at the 250th cycle, respectively. AC impedance of $LiMn_{2-y}M_yO_4/Li$ cells showed the similar resistance of about 65~110$\Omega$ before cycling.

스크린 프린팅 탄소 전극의 이리듐 산화물 표면 개질과 이의 임피던스 센서 응용 (Surface Modification of a Screen-printed Carbon Electrode with Iridium Oxide and Its Application of an Impedance Sensor)

  • 길민식;윤조희;장진우;최봉길
    • 공업화학
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    • 제34권5호
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    • pp.493-500
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    • 2023
  • 본 연구에서는 스크린 프린팅 공정을 통해 탄소 잉크 기반의 2상 전극을 제작하고, 전극 표면에 이리듐 산화물(IrOx)을 코팅함으로써 전극의 분극 현상을 제어할 수 있는 임피던스 센서를 개발하였다. IrOx는 순환 전압 전류법으로 탄소 전극의 표면 위에 순환 수(0~50 cycles)에 따라서 코팅되었다. 전자주사현미경을 이용하여 cycle 수가 증가할수록 IrOx 입자의 크기와 수가 증가하는 경향성을 확인하였다. 전기화학 임피던스 분석을 이용하여 상기 제조된 센서들의 NaCl 농도에 따른 임피던스 변화 값을 조사하였다. 50 cycle에서 제조된 센서가 가장 우수한 결정계수와 재현성을 나타내었으며, 이는 분극 현상이 잘 제어되었기 때문이다. 실제 용액 샘플들을 이용한 삼투압 장비와 비교 측정 실험을 수행함으로써 IrOx 기반 센서의 안구건조증 진단 센서로의 활용가치를 증명하였다.

전기이중층 커패시터용 질소성 작용기를 이용한 개질 활성탄의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Reforming Activated Carbon with Nitrogenous Functional Group for Electric Double Layer Capacitor)

  • 양정진;최영주;김한주;육영재;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.65-69
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    • 2013
  • 전기이중층 커패시터용 활성탄의 정전 용량 향상을 위해 우레아를 이용해 활성탄 표면에 펩티드 결합을 유도하였다. 우레아 도입에 따른 활성탄은 소성과정을 거쳐 안정화되었으며, 전기화학적 특성을 순환전류 전압법을 이용하여 정전 용량을 관찰하고, 임피던스를 통해 저항 변화를 관찰하였으며, 충방전 평가를 통해 싸이클 성능을 관찰하였다. 결과적으로 질소성 작용기의 도입으로 정전 용량은 기존 탄소재에 비해 약 22.9%의 향상을 이루었으며, 저항 감소 및 우수한 싸이클 성능을 나타냄을 확인하였다.

전기변색 TNT 박막의 절조 및 특성 평가 (Fabrication and Characteristics of Electrochromic TNT Thin Films)

  • 오효진;이남희;윤영웅;이대걸;황종선;김선재
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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    • pp.27-29
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Titanate Nanotube (TNT)를 LBL-SA (layer-by-layer self-assembling) method을 이용하여 전기변색 (electrochromism device, ECD) 소자에 적용하고자 하였다. TNT 분말은 10M NaOH와 $TiO_2$를 혼합한 후 autoclave에서 130$^{\circ}C$, 48시간 동안 수열합성하여 제조하였다. 주사전자현미경 (SEM)으로 TNT 분말의 형상을 관찰한 결과, 직경 20$\sim$30nm, 길이 500$\sim$600nm의 튜브 형상을 나타내었으며, X-선 회절시험 (XRD) 결과 층상구조로 확인되었다. 코팅 물질의 표면 전하를 이용한 LBL-SA method에 적용시키기 위해 수용액 중에서 TNT 입자 표면 전하를 TBAOH (tetrabutylammonium hydroxide)를 적정하여 제타 전위 값이 -40mV로 최대가 되도록 하였으며, 이때 pH 값은 9로 나타났다. 2전극 시스템을 이용하여 cycle voltammetry를 측정한 결과, -0.5$\sim$-1.5V 영역에서 산화환원전위 피크가 뚜렷하게 나타났으며, 짙은 갈색으로 변색되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과로서 TNT 박막은 전기를 인가하였을 때 n-type 반도체 성질을 갖는 것으로 나타났으며, 앞으로 display 연구 분야에 적용할 수 있을 것으로 주목된다.

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The Possibility of 1,3,4-Oxadiazole Containing Polymer as a New Polymer Electrode in Redox Supercapacitor

  • Ryu, Kwang-Sun;Chang, Soon-Ho;Kwon, Soon-Ki;Kim, Yun-Hi;Hwang, Do-Hoon
    • Macromolecular Research
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    • 제10권1호
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    • pp.40-43
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    • 2002
  • Poly(1', 4'-phenylene-1", 4"-(2"-(2""-ethyl-hexyloxy)) phenylene-1",4"-phenylene-2,5-oxadiazolyl) (PPEPPO) was synthesized and its electrochemical characteristics was investigated as electrode material in redox supercapacitor. The cyclic voltammetry (CV) shows there was scarcely a redox reaction and further suggests n-doping is difficult to occur in this system. However, the discharge curve between 3.0 to 0.01 V is continuously decreased like a straight line, similar to the discharge pattern of EDLC. The initial specific discharge capacitance is ~6.4 F/g, while the specific capacitance of 1000th cycle is ~0.1 F/g. The PPEPPO can be used as the electrode of supercapacitor, emissive material, as well as charge-transporting material in polymer LED.ansporting material in polymer LED.