• 제목/요약/키워드: Ion-Migration

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코발트 오염토양 동전기적 제염 (Electrokinetic Remediation of Cobalt Contaminated Soil)

  • 김계남;오원진
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.290-293
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    • 2000
  • After kaolin clay was compulsorily contaminated with Co$^{2+}$ion, the remediation characteristics by electrokinetic method were analyzed. Ethanoic buffer was injected in the soil column and $CH_3$COOH was continuously inputted in cathode reservoir to restrain the pH elevation. Since pH of the cathode side of the soil column was 4.0 at initial and was restrained by 6.5 at 43.6 hours, Precipitation, Co(OH)$_2$, was not formed in the column. Effluent rate increased with time passage and remediation in the column in initial time was mainly controlled by ion migration. 13.1% of total in the soil column was remediated in 10 hours, and the 6.8% of total in 20.8 hours, and the 71.7% of total in 43.6 hours, and the 94.6% of total in 43.6 hours. Meanwhile, the residual concentrations in the column calculated by the developed model were similar to those by experiment.t.

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EFFECTS OF NITROGEN AND CARBON ION IMPLANTATION INTO AUSTENITIC STAINLESS STEEL ON HYDROGEN ABSORPTION

  • Terashima, K.;Minegishi, T.;Matsusaka, K.
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.494-497
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    • 1996
  • The effect of implanted nitrogen and carbon ion into SUS 304 on the absorption of hydrogen by cathodic chaging were studied. Implantations of $N^+$, $C^+$ were performed with doses of $3\times10^{17}$ ions $\textrm{cm}^2$ and $5\times10^{17}N^+cm^2$, and $5\times10^{17}C^+cm^2$, at an energy of 90 keV. Nitrides and carbide were investigatedby X-ray diffraction, Auger electron spectroscopy (AES) and scanning electron microscope (SEM). Formation of hydrides during cathodic charging were depressed by a modified surface layer. It is concluded that the both nitrides and carbides act as the barrier of hydrogen migration and the catalyst of desorption of cathodically charged hydrogen.

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이차전지 음극용 탄소 전극을 이용한 리튬이온 커패시터 연구 (Study of Lithium Ion Capacitors Using Carbonaceous Electrode Utilized for Anode in Lithium Ion Batteries)

  • 오례경;홍정의;양원근;류광선
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.489-493
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    • 2013
  • 기존의 EDLC용 활성탄소 대신 리튬이차전지용 탄소류 음전극(천연흑연, 인조흑연, 하드카본, MCMB)을 이용해 리튬이온 커패시터를 구성하면 리튬의 층간 삽입반응으로 인해 기존의 물질보다 에너지 밀도가 큰 전극소재를 개발할 수 있을 것이다. 이 실험에서는 기존 리튬이차전지 음극용 탄소 물질을 대칭 전극으로 사용하여 코인형 커패시터를 제조하여 성능을 측정하였다. 또한 리튬을 미리 삽입시킨 탄소류 전극을 이용한 커패시터를 제조한 후 성능을 측정한 결과, 축전현상이 일어나는 것을 알 수 있었다. 즉 전해액에서 전하분리에 의한 리튬이온의 이동을 보충할 수 있다면 기존의 리튬이온은 탄소류 전극의 층간으로 확산되어 들어가 기존의 대칭성 탄소류 전극의 경우에 비해 축전 용량이 증가한다. 또한 표면적이 매우 큰 graphene oxide를 사용하여 위와 같이 실험한 결과 용량이 크게 나왔으며 이로부터 슈퍼커패시터 전극용 물질에는 높은 비표면적이 중요한 요소로 작용한다는 것을 알 수 있었다.

ESR Analysis of Cupric Ion Species Exchanged into NaH-ZSM-5 Gallosilicate

  • Yu, Jong-Sung;Kim, Jeong-Yeon
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 2001
  • ZSM-5 gallosilicate molecular sieves was synthesized and cupric ion was ion-exchanged into the gallosilicate. The locations of Cu(ll) species in the framework and their interactions with various adsorbates were characterized by combined electron spin resonance(ESR) and electron spin echo modulation(ESEM) methods. It was found that in a fresh hydrated material, Cu(II) is octahedrally coordinated to six water molecules. This species is located in the channel intersections of two sinusoidal channels and rotates rapidly at room temperature. Evacuation removes some of these water molecules, leaving the Cu(II) coordinated to less water molecules and anchored to of oxygens in the channel wall. Dehydration produces two Cu(II) species, both of which are located in sites inaccessible to oxygen as evidenced by non-broadening of its ESR lines by oxygen. Adsorption of adsorbate molecules such as water, alcohols, ammonia, acetonitrile and ethylene on dehydrated CuNaH-ZSM-5 gallosilicate materials causes changes in the ESR spectrum of Cu(II), indicating the migration of Cu(II) into main channels to form complexes with these adsorbates there. Cu(II) forms a complex with two molecules of methanol, ethanol and propanol, respectively as evidenced by ESR parameters and ESEM data. Cu(II) also forms a square planar complex with four molecules of ammonia, based on the resolved nitrogen superhyperfine interactions and their ESEM parameters. Cu(II) forms a complex with two molecules of acetonitrile based on the ESR parameters and ESEM data. Interestingly, however, only part of Cu(II) interacts indirectly with one molecule of nonpolar ethylene based on ESR and ESEM analyses.

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SiC 웨이퍼의 이온 주입 손상 회복을 통한 Macrostep 형성 억제 (Suppression of Macrostep Formation Using Damage Relaxation Process in Implanted SiC Wafer)

  • 송근호;김남균;방욱;김상철;서길수;김은동
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.346-349
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    • 2002
  • High Power and high dose ion implantation is essentially needed to make power MOSFET devices based on SiC wafers, because the diffusivities of the impurities such as Al, N, p, B in SiC crystal are very low. In addition, it is needed high temperature annealing for electrical activation of the implanted species. Due to the very high annealing temperature, the surface morphology after electrical activation annealing becomes very rough. We have found the different surface morphologies between implanted and unimplanted region. The unimplanted region showed smoother surface morphology It implies that the damage induced by high energy ion implantation affects the roughening mechanism. Some parts of Si-C bonding are broken in the damaged layer, s\ulcorner the surface migration and sublimation become easy. Therefore the macrostep formation will be promoted. N-type 4H-SiC wafers, which were Al ion implanted at acceleration energy ranged from 30kev to 360kev, were activated at 1600$^{\circ}C$ for 30min. The pre-activation annealing for damage relaxation was performed at 1100-1500$^{\circ}C$ for 30min. The surface morphologies of pre-activation annealed and activation annealed were characterized by atomic force microscopy(AFM).

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전기탈이온 시스템에서의 이온교환섬유를 통한 니켈 이온의 전기이동현상 (Migration Phenomena of $Ni^{2+}$ Through a Cation Exchange Textile (CIET) in a Continuous Electrodeionization (CEDI))

  • 문승현;송정훈;연경호
    • 멤브레인
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    • 제16권1호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 전기탈이온 장치를 통한 니켈이온의 이동메커니즘이 이온교환섬유의 전기화학적 특성을 이용하여 조사되었다. 포러스 플러그 모델과 확장된 넌스트-플라크 식이 니켈이온의 이동 현상의 해석을 위해서 적용되었다. 적용된 모델을 통해 전기탈이온 시스템의 성능증가는 이온교환섬유를 통해 변화되는 이동도에 기인하는 것이 아니라, 이온교환매개체의 자체 전도도에 의해 일어나는 전류 유발 효과에 의한 것으로 나타났다. 또한, 최적의 전기탈이온 공정운전이 최소화된 전기적 재생영역하에서 일어남을 본 연구를 통해 제시되었다.

First-principles investigation of the monoclinic NaMnO2 cathode material for rechargeable Na-ion batteries

  • Zhang, Renhui;Lu, Zhibin;Yang, Yingchang;Shi, Wei
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1431-1435
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    • 2018
  • Using first-principles calculations, we successfully investigate the electrochemical performance of the monoclinic $NaMnO_2$ for the sodium ion batteries. $NaMnO_2$ possesses a voltage window of 3.54-2.52 V and theoretical reversible capacity of $136mAh\;g^{-1}$. Besides, we find that the metallicity of the monoclinic $NaMnO_2$ gradually increases during Na extraction. Moreover, the computational Na migration energy barrier in the monoclinic $NaMnO_2$ is 0.18 eV, ensuring ideal conductivity and reversible capacity. Although the Jahn-Teller distortion effects limit the enhancement of the reversible capacity of the monoclinic $NaMnO_2$, it is still a right cathode material for the sodium ion batteries. The computational results are well in consistent with the experimental investigations.

PCB의 금속 이온 마이그레이션 현상에 관한 연구 (A Study on the Metallic Ion Migration in PCB)

  • 홍원식;송병석;김광배
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.68-68
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    • 2003
  • 최근의 전자부품은 고밀도 고집적화 됨에 따라 여러 가지 문제점들이 발생되고 있다. 그 중 부품이 실장되는 부분에 사용되는 솔더나 전기적 회로를 구성하는 패턴간에 금속 이온 마이그레이션(Metallic Ion Migration)이 발생하여 전기적 단락(Short)를 유발함으로써 전자제품의 치명적 고장을 유발한다. 본 연구는 이온 마이그레이션 현상을 물방울시험(Water Drop Test)을 통하여 재현함으로써 발생 메카니즘을 확인하여 발생원인을 직접적으로 관찰하고, 각 종 패턴의 거리 및 전압에 따른 발생속도의 차이를 조사하기 위하여 수행되었다. 이러한 실험을 위하여 콤 패턴(Comb Pattern)의 FR-4 재질 인쇄회로기판(PCB : Printed Circuit Board)을 사용하였으며, 사용된 전극재질로는 Cu, SnPb, Au를 사용하였고, 패턴간 거리는 0.5, 1.0, 2.0mm의 3가지 종류로 구분하였다. 또한 패턴간에 인간 된 전압은 6.5V, 15V를 인가한 후 마이그레이션이 발생되는 시간을 측정하였다. 이러한 실험으로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 6.5V의 인가전압에서는 Cu 패턴이 대체적으로 가장 빠르게 마이그레이션이 발생하였으며, 다음으로 Au가 발생하였고, Cu와 SnPb의 발생시간은 대체적으로 근사한 값을 나타내었다. 이것은 비슷한 평형전위를 갖는 재료는 마이그레이션 발생시간이 유사하게 나타나며, 높은 (+)전위를 갖을수록 발생시간이 지연됨을 알 수 있다. (2) 15V를 인가하였을 때 패턴간격이 0.5mm인 경우 Cu, Au, SnPb의 순으로 나타났으며, 1.0mm는 SnPb, Cu, Au, 2.0mm인 경우는 SnPb, Au, Cu의 순으로 마이그레이션이 발생하였다. 인가전압이 높은 경우 초기 발생에는 큰 차이가 없지만 수지상이 발생 후 성장하는데 많은 영향을 미치는 것으로 보인다. 이것은 초기 수지상의 형성에 큰 영향을 미치는 것은 재료의 평형전위에 의한 값이 좌우하지만, 수지상이 일정길이 이상 형성된 이후에는 성장속도가 평형전위에 따른 값과는 다소 다르게 나타남을 알 수 있다.

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초단유리섬유가 PSC 그라우트의 부식저항성능에 미치는 영향 (Effect of Milled Glass Fibers on Corrosion Resistance of PSC Grout Mortar)

  • 문도영;김상운;김동주
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.37-45
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    • 2015
  • 본 실험 논문은 초단유리섬유(milled glass fibers)가 혼입된 PSC용 그라우트 몰탈의 강재부식성능을 평가하였다. 초단유리섬유를 함유한 배합이 PSC 그라우트 몰탈로서 소요성능을 만족시키는지를 확인하기 위하여 유하시간, 블리딩 및 압축강도를 측정하였다. 초단유리 섬유를 함유한 몰탈의 부식저항 성능은 염소이온 확산시험, 몰탈 흡수시험과 표면전기저항 측정 결과에 근거하여 수행되었다. 시험결과, 초단유리가 혼입된 모든 배합은 OPC만 사용된 배합에 비하여 그라우트의 부식저항성능을 개선시키는 것으로 확인되었다. 다만, 초단유리섬유를 사용함으로서 유하시간은 단축되지만 블리딩이 발생하여 소요성능을 만족하지 못하는 것으로 확인되었다. 그러므로 PSC 그라우트에 적합한 초단유리섬유배합이 되기 위해서는 물-바인더비의 조정이 필요한 것으로 판단된다.

SCAPS-1D 시뮬레이션을 이용한 n-i-p 구조 페로브스카이트 태양전지의 열적 열화 원인 분석 (Numerical Analysis on Thermal-Induced Degradation of n-i-p Structure Perovskite Solar Cells Using SCAPS-1D)

  • 김성탁;배수현;정영훈;한동운;김동환;모찬빈
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제10권1호
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    • pp.16-22
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    • 2022
  • The long-term stability of PSCs against visual and UV light, moisture, electrical bias and high temperature is an important issue for commercialization. In particular, since the operation temperature of solar cell can rise above 85℃, a study on thermal stability is required. In this study, the cause of thermal-induced degradation of PSCs was investigated using the SCAPS-1D simulation tool. First, PSCs of TiO2/CH3NH3PbI3/Spiro-OMeTAD/Au structure were exposed to a constant temperature of 85℃ to observe changes in conversion efficiency and quantum efficiency. Because the EQE reduction above 500 nm was remarkable, we simulated PSCs performance as a function of lifetime, doping density of perovskite and spiro-OMeTAD. Consequently, the main cause of thermal-induced degradation is considered to be the change in the perovskite doping concentration and lifetime due to ion migration of perovskite.