• Journal of Korean Dental Science
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• 제11권2호
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• pp.71-81
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• 2018

Purpose: The purpose of this study was to investigate the corrosion behaviors of dental implant alloy after microsized surface modification in electrolytes containing Mn ion. Materials and Methods: $Mn-TiO_2$ coatings were prepared on the Ti-6Al-4V alloy for dental implants using a plasma electrolytic oxidation (PEO) method carried out in electrolytes containing different concentrations of Mn, namely, 0%, 5%, and 20%. Potentiodynamic method was employed to examine the corrosion behaviors, and the alternatingcurrent (AC) impedance behaviors were examined in 0.9% NaCl solution at $36.5^{\circ}C{\pm}1.0^{\circ}C$ using a potentiostat and an electrochemical impedance spectroscope. The potentiodynamic test was performed with a scanning rate of $1.667mV\;s^{-1}$ from -1,500 to 2,000 mV. A frequency range of $10^{-1}$ to $10^5Hz$ was used for the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) measurements. The amplitude of the AC signal was 10 mV, and 5 points per decade were used. The morphology and structure of the samples were examined using field-emission scanning electron microscopy and thin-film X-ray diffraction. The elemental analysis was performed using energy-dispersive X-ray spectroscopy. Result: The PEO-treated surface exhibited an irregular pore shape, and the pore size and number of the pores increased with an increase in the Mn concentration. For the PEO-treated surface, a higher corrosion current density ($I_{corr}$) and a lower corrosion potential ($E_{corr}$) was obtained as compared to that of the bulk surface. However, the current density in the passive regions ($I_{pass}$) was found to be more stable for the PEO-treated surface than that of the bulk surface. As the Mn concentration increased, the capacitance values of the outer porous layer and the barrier layer decreased, and the polarization resistance of the barrier layers increased. In the case of the Mn/Ca-P coatings, the corroded surface was found to be covered with corrosion products. Conclusion: It is confirmed that corrosion resistance and polarization resistance of PEO-treated alloy increased as Mn content increased, and PEO-treated surface showed lower current density in the passive region.

• 전기화학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-12
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• 2022

리튬이온전지의 성능과 안전성을 뛰어넘는 다양한 차세대전지 개발이 진행되고 있다. 특히, 흑연을 대신할 고용량 음극 소재로 리튬 금속을 사용하는 연구는 여전히 활발히 이뤄지고 있지만, 높은 충전 전류 밀도에서 형성되는 덴드라이트는 리튬 금속 전극 상용화에 가장 큰 걸림돌이다. 이에 따라, 전해질 첨가제, 보호막 도입, 리튬 형상 제어 등 다양한 접근법으로 덴드라이트 문제를 개선하기 위한 연구가 진행되어 왔으며, 중요한 실험 결과 중 하나로서 가장 많이 보고되는 것이 리튬 대칭셀을 이용한 과전압 거동 분석이다. 이 과전압 거동은 크게 세 단계로 구분될 수 있지만, 대부분의 연구에서는 단순히 제어 변수에 따른 과전압 감소나 대칭셀 수명 차이로 각 접근법이 덴드라이트 형성 제어에 효과적임을 주장하고 있다. 또한, 각 과전압 거동을 자세히 살펴보면, 리튬 핵 생성 및 성장되는 전착 과정이나 탈리 조건에 크게 영향을 받고 있음에도, 이에 대한 해석은 제한적으로 이뤄지고 있다. 뿐만 아니라, 전착/탈리 과정이 장기간 반복됨에 따라, Dead 리튬 형성으로 인한 물질전달 제한이 과전압에 영향을 주고 있음이 명확히 언급되고 있지 않다. 따라서, 본 총설에서는 이러한 리튬 대칭셀 과전압 분석에 있어, 각 과전압 거동에 대한 이론적 배경을 자세히 설명하고, 전해질 조성, 분리막, 리튬 형상 제어, 리튬 표면 개질에 따른 과전압 거동 분석 결과를 재조명한다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제18권6호
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• pp.300-311
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• 2019

The corrosion behaviors of twinning-induced plasticity (TWIP) steels with different alloying elements (Cu, Al, Si) in a neutral aqueous environment were investigated in terms of the characteristics of the corrosion products formed on the steel surface. The corrosion behavior was evaluated by measuring potentiodynamic polarization test and electrochemical impedance spectroscopy. For compositional analysis of the corrosion products formed on the steel surface, an electron probe x-ray micro analyzer was also utilized. This study showed that the addition of Cu to the steel contributed to the increase in corrosion resistance to a certain extent by the presence of metallic Cu in discontinuous form at the oxide/steel interface. Compared to the case of steel with Cu, the Al-bearing specimen exhibited much higher polarization resistance and lower corrosion current by the formation of a thin Al-enriched oxide layer. On the other hand, Si addition (3.0 wt%) to the steel led to an increase in grain size, which was twice as large as that of the other specimens, resulting in a deterioration of the corrosion resistance. This was closely associated with the localized corrosion attacks along the grain boundaries by the formation of a galvanic couple with a large cathode-small anode.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.57-62
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• 2016

The over-discharging phenomena in sodium-nickel chloride batteries were investigated in relation to decomposition of molten salt electrolyte and consequent metal co-deposition. From XRD analysis, the material deposited on graphite cathode current collector was revealed to be by-product of molten salt electrolyte decomposition. In particular, the result showed that the Ni-Al alloys ($Al_3Ni_2$, $Ni_3Al$ and $Al_3Ni$) were electrochemically deposited on graphite current collectors in line with over-discharging behaviors. It is assumed that the $NiCl_2$ solubility in molten salt electrolytes leads to the co-deposition of Ni-Al alloys by increasing metal deposition potential above 1.6 V (vs. $Na/Na^+$). The cell tests have revealed that the composition of molten salt electrolytes modified by various additives makes a decisive influence on the over-discharging behaviors of the cells. It was revealed that NaOCN addition to molten salt electrolytes was advantageous to suppress over-discharge reactions by modifying the characteristics of molten salt electrolytes. NaOCN addition into molten salt electrolytes seems to suppress Ni solubility by maintaining basic melts. The cell using modified molten salt electrolyte with NaOCN (Cell D) showed relatively less cell degradation compared with other cells for long cycles.

• 대한화학회지
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• 제35권6호
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• pp.707-712
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• 1991

수은 pool 전해조를 사용하여 (5:3) EtOH/4N-HCl 용액계에서 선택적인 -N-N=O기의 전기화학적 환원에 의해 N'-phenyl-N-(2-chloroethyl)-N-nitrosourea로부터 N'-phenyl-N-(2-chloroethyl)-N-aminourea를 합성하였다. 전기화학적 환원에 앞서 반응의 최적조건을 검토하기 위하여 몇 가지 N'-aryl-N-(2-chloroethyl)-N-nitrosourea 유사체에 대하여 pH변화에 따른 환원전위를 순환전압전류법으로 조사한 결과 pH에 따라 $E_p$값이 "-"쪽으로 이동하였으며 aryl기의 치환기 효과는 -N-N=O기의 환원 전위에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 용액계의 pH에 따른 반응성을 조사한 결과 강산성 용액(pH<1)에서 반응이 가장 잘 진행되며 -0.7 V vs. Ag/AgCl/4 N-HCl에서 N-N=O기의 선택적인 4전자 환원반응에 의해 N-N$H_2$가 생성됨을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권6호
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• pp.673-678
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• 2010

본 연구에서는 탄소지지체로 활성탄소를 주요재료로 사용하고 여기에 그라파이트 나노섬유(graphite nanofibers)를 함량별로 혼합시킨 후, 백금전구체를 포함하는 용액에 분산시키고, 화학적인 환원반응을 통해서 백금입자를 담지하여 제조하였다. 첨가하는 GNF의 함량을 조절하면서, 백금입자의 결정 크기와 담지함량을 제어할 수 있었다. GNF 함량이 15 wt%인 혼합지지체를 사용한 백금입자의 경우, 최대의 전기활성 특성을 나타내었다. 또한, GNF 함량을 0%에서 15%로 증가시킴에 따라 전기전도도가 $10^{-4}S/cm$에서 $10^{-1}S/cm$로 증가하였다. 첨가제 GNF를 10%까지 도입한 경우, 백금입자의 전기활성은 크게 증가하는 경향을 보이지만, 15%에서는 그 증가경향이 작아져서 포화되는 현상이 보였다. 이런 결과는 전기활성도의 변화가 혼합지지체의 전기전도도 변화와 백금이 담지된 함량, 그리고, 담지형태와 관련성이 있음을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제35권4호
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• pp.405-409
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• 1991

비양성자성용매인 아세토니트릴 중에서 Copper-1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol(이하 Cu(II)-TAN으로 줄임) 착물의 전기화학적 성질을 조사하였다. 착물의 직류폴라로그램으로부터 환원전류의 유형과 가역성 및 양성자 주게인 물의 첨가에 따른 영향을 검토하였다. 그리고 환원반응에 관여한 전자수는 일정전위 전기분해법으로 구하였다. 또 일정전위 전기분해한 전해생성물의 UV-Vis Spectrum으로부터 전해생성물을 확인하였다. 이상의 실험 결과로부터 아세토니트릴 용매 중에서 Cu(II)-TAN 착물은 3단계의 환원과정을 거쳐 최종적으로 아민화합물이 됨을 알았다. 이 때 1단계 환원과정에서는 anion radical이 생성되는 과정이고, 2단계 환원과정에서는 dianion이 생성되는 과정이다. 또 1단계와 2단계의 환원과정은 모두 가역성이 좋은 편이었으나 3단계 환원과정은 가역성이 매우 나쁜 편이었다. 또한 각 단계의 환원전류는 확산지배적이었다.

• 대한화학회지
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• 제36권3호
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• pp.412-418
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• 1992

비수용매인 아세토니트릴 중에서 Cu(Ⅱ)와 1,5,9,13-tetrathiacyclohexadecane[16-ane-$S_4$]의 착물에 대한 전기화학적 거동으로서 직류폴라로그램과 미분펄스폴라로그램으로부터 환원전류의 유형과 가역성을 조사하고, 이들 화합물의 분석적 응용으로서 수용액에 있는 Cu(Ⅱ) 이온을 염석추출법으로 정량하였다. 또한 아세토니트릴 용매 중에서 착물의 안정도 상수를 구하고, 분석적 응용으로 수용액 중의 Cu(Ⅱ)를 염석추출법으로 정량하기 위하여 추출조건, 곧 킬레이트와 염석제의 효과, pH 범위를 구하고 또한 Cu(Ⅱ) 이온을 정량하는데 있어서의 검량성과 공존이온 효과를 조사하였다. 실험결과로부터 환원 과정은 비가역적이었으며 환원전류는 확산지배적임을 알았다. 또한 아세토닐트릴 용매 중에서 착물의 log $K_f$의 값은 3.51이었으며 Cu(Ⅱ) 이온을 정량하는데 있어 공존하는 이온의 영향을 별로 받지 않아 선택성이 좋았으며 본 실험방법에 의한 정량한계는 60ppb 이었다.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.276-281
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• 2009

본 연구는 고온화학공정에 사용할 전기화학적 센서 기술 개발의 사전 연구로서 고온 LiCl-KCl 공융염에 $UCl_3$나 $GdCl_3$를 녹여 $U^{3+}$와 $Gd^{3+}$의 전기화학 반응을 조사하였다. $U^{3+}$는 고온 LiCl-KCl 용융염내에서 -0.2V/-0.35 V에서 $U^{4+}$로의 산화/환원반응의, -1.51 V/-1.35 V에서 전착/해리 반응전류의 피크를 나타내었다. $Gd^{3+}$의 경우 -2.15 V에서 전착반응 피크를, -1.9 V에서 산화해리전류 피크를 나타내었다. $U^{3+}$와 $Gd^{3+}$의 혼합 고온 용융염에서는 $Gd^{3+}$의 전착 피크가 양의 전위로 이동하였다. 일정전류법의 결과는 시간이 지남에 따라 전위값이 일정해졌으며 그 전위값은 전해질 내 반응물의 환원전위값과 일치하였다. 노멀펄스전위법과 직각파전위법은 두 원소의 정성분석을 위한 좋은 전기화학적 방법론임을 보였으며 특히 노멀펄스전위곡선을 미분한 결과는 사용된 다른 방법에 비해 반응전류의 피크분리가 잘 일어났다.

• 전기화학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-25
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• 2004

용존수소와 과산화수소의 전기화학 거동을 백금 디스크 전극을 사용하여 정전위 분극법으로 $25^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$붕산수용액에서 측정하였다. $25^{\circ}C$에서 용존수소의 산화반응은 전극표면에서의 전자전달속도에 의존하는 반응속도론적 지배반응이었다. 그러나 온도가 올라감에 따라 용존수소의 전기화학 거동은 반응속도론적 지배반응에서 확산지배반응으로 변하였다. 고온 용존수소 조건에서 한 가지 주목할 만한 사실은 물의 산화가 시작되는 직전 전위에서 용존수소의 산화반응이 급격히 줄어드는 특이한 전위영역이 관찰되었다는 점이다. 이 현상은 백금 전극표면에 수산화이온의 흡착에 기인한 것으로 생각된다. 반면에 과산화수소의 경우. 온도가 증가함에 따라 증가하는 확산계수로 인한 전류밀도의 증가를 제외하고는 온도에 따른 전극반응의 명백한 변화는 보이지 않았다.