• 한국재료학회지
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• 제23권11호
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• pp.643-648
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• 2013

Activated carbon (AC) was synthesized from rice husks using the chemical activation method with KOH, NaOH, a combination of (NaOH + $Na_2CO_3$), and a combination of (KOH + $K_2CO_3$) as the chemical activating reagents. The activated carbon with the highest surface area (around $2000m^2/g$) and high porosity, which allows the absorption of a large number of ions, was applied as electrode material in electric double layer capacitors (EDLCs). The AC for EDLC electrodes is required to have a high surface area and an optimal pore size distribution; these are important to attain high specific capacitance of the EDLC electrodes. The electrodes were fabricated by compounding the rice husk activated carbons with super-P and mixed with polyvinylidene difluoride (PVDF) at a weight ratio of 83:10:7. AC electrodes and nickel foams were assembled with potassium hydroxide (KOH) solution as the electrolyte. Electrochemical measurements were carried out with a three electrode cell using 6 M KOH as electrolyte and Hg/HgO as the reference electrode. The specific capacitance strongly depends on the pore structure; the highest specific capacitance was 179 F/g, obtained for the AC with the highest specific surface area. Additionally, different activation times, levels of heating, and chemical reagents were used to compare and determine the optimal parameters for obtaining high surface area of the activated carbon.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권4호
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• pp.391-402
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• 1999

Characteristics of composite electrolytes which were prepared by coating a thin film of YSZ (yttria sta-bilized zirconia : (ZrO2)0.92 (Y2O3)0.08) on YDC (yttria doped ceria : Ce0.8Y0.2O1.9) with mixed conductivity have been investigated in order to develop the low-temperature solid oxide fuel cell. The thickness (t) of spin-coated YSZ thin films after the heat-treatment at 600$^{\circ}C$ was increased proportionally to the sol con-centrations (C) while the decrease in its thickness with the spin rate ($\omega$) could be expressed in the e-quation of ln t=9.49-0.53 ln $\omega$(0.99mol//s sol conc.) When the sol concentration and the spin rate being less than 0.99 mol/l and higher than 1000 rpm respectively reliable YSZ/YDC composite electrolytes could be obtained by multi-coating although several micro-cracks were observed in singly coated YSZ film surfaces. The dense YSZ film with a 1$\mu\textrm{m}$ thickness was prepared by coating of 0.99 mol/l YSZ sol five-times at 2000 rpm followed by heat-treatment at 1400$^{\circ}C$ for 2h, The adhesion between YSZ film and YDC substrate was found to be very good. The open circuit voltages of H2/O2 single cell with YSZ/YDC composite electrolytes were 0.79∼0.82 V at 800$^{\circ}C$ and 0.75∼0.77V at 900$^{\circ}C$ The open circuit voltage was inversely proportioned to the thickness ratio of YSZ thin film (1$\mu\textrm{m}$) to YDC substrate(0.28-2.22 mm)

• 한국표면공학회지
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• 제54권5호
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• pp.238-247
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• 2021

PEO (plasma electrolytic oxidation) was applied to modify the surface of AZ31 magnesium alloy in this study. The mixed solution of sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na₂SiO₃) was used as the electrolyte, and 0 - 0.05 g/L of Ca-GP (Glycerol Phosphate Calcium salt) was added in the electrolyte as an additive. PEO treatment was conducted at a current density of 30mA/cm² for 5 minutes using a DC power supply. The surface properties were identified by SEM, XRD and surface roughness analyses, and the corrosion resistance was evaluated by potentiodynamic polarization and immersion tests. In addition, the biocompatibility was evaluated by immersion test in SBF solution. As the concentration of Ca-GP was increased, the surface morphology was denser and more uniform, and the amount of Ca and the thickness of oxide layer increased. Only Mg peak was observed in XRD analysis due to very thin oxide layer. The corrosion resistance of PEO-treated samples increased with the concentration of Ca-GP in comparision with the untreated sample. In particular, the highest corrosion resistance was identified at the group of 0.04g Ca-GP through potentiodynamic polarization and immersion tests in saline solution (0.9 wt.%NaCl). During the immersion in saline solution, pH rapidly increased at the beginning of immersion period due to rapid corrosion, and then increase rate of pH decreased. However, the pH value in the SBF temporarily increased from 7.4 to 8.5 during the day, then decreased due to the inhibition of corrosion with HA(hydroxyapatite) formation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.574-582
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• 2022

A lithium-ion battery exhibits high energy density but has many limitations due to safety issues. Currently, as a solution for this, research on solid state batteries is attracting attention and is actively being conducted. Among the solid electrolytes, sulfide-based solid electrolytes are receiving much attention with high ion conductivity, but there is a limit to commercialization due to the relatively high price of lithium sulfide, which is a precursor material. This study focused on the possibility of relatively inexpensive and light lithium hydride and conducted an experiment on it. In order to analyze the characteristics of LiAlH₄, ion conductivity and thermal stability were measured, and a composites mixed with PVDF, a representative polymer electrolyte, was synthesized to confirm a change in characteristics. And metallurgical changes in the material were performed through XRD, SEM, and BET analysis, and ion conductivity and thermal stability were measured by EIS and LFA methods. As a result, Li₃AlH₆ having ion conductivity higher than LiAlH₄ is formed by the synthesis of composite materials, and thus ion conductivity is slightly improved, but thermal stability is rapidly degraded due to structural irregularity.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.59-66
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• 2022

니켈, 코발트 및 구리 전해채취의 반응율속단계 규명을 위해 회전원판전극(rotating disc electrode, RDE)를 사용하여 전해액 온도 및 교반속도에 대한 실험을 수행하였다. 유가금속 별 전해채취 공정에서의 활성화에너지를 구하여 반응율속단계를 규명한 결과 니켈은 혼합율속, 코발트는 화학반응율속, 구리는 물질전달율속으로 판단되었다. 니켈, 코발트 및 구리의 전해액 온도 및 교반속도 변화에 따른 전해채취 공정을 수행하여 전류효율을 비교한 결과 반응율속단계 결과와 일치하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제34권4호
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• pp.883-891
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• 2017

고분자 전해질 연료전지의 연료에 포함된 일산화탄소의 선택적 산화를 위하여, 귀금속 촉매를 대체하기 위한 CuO-$CeO_2$ 복합 산화물 촉매를 졸-겔법과 공침법으로 제조하였다. 졸-겔법으로 촉매 제조 시 Cu/Ce의 비와 가수분해 비를 변화시켰다. 제조한 촉매의 활성은 귀금속 촉매($Pt/{\gamma}-Al_2O_3$)와 비교하였다. Cu/Ce의 비를 변화시키면서 제조한 촉매 중 Cu/Ce의 비가 4:16인 촉매가 가장 높은 CO 전환율(90%)과 선택도(60%)를 나타내었다. 촉매의 제조에서 가수분해 비가 증가할수록 촉매 표면적이 증가하였고, 아울러 촉매 활성 또한 증가하였다. 공침법으로 제조한 촉매와 1wt% $Pt/{\gamma}-Al_2O_3$ 촉매의 가장 높은 CO 전환율은 각각 82% 및 81%인 반면, 졸-겔법으로 제조한 촉매의 경우는 90%가 얻어졌다. 이는 졸-겔법으로 제조한 촉매가 공침법으로 제조한 촉매나 귀금속 촉매보다 더 높은 촉매활성을 보임을 의미한다. CO-TPD 실험을 통하여, 낮은 온도($140^{\circ}C$)에서 CO를 탈착하는 촉매가 본 반응에서 더 높은 촉매활성을 보임을 알 수 있었다.

• 에너지공학
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• 제19권2호
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• pp.73-80
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• 2010

고체산화물연료전지(SOFC)는 청정에너지기술로써 화학에너지를 전기에너지로 직접 전환한다. SOFC는 열병합발전과 결합하여 80%이상의 효율을 올릴 수 있으며 천연가스와 바이오가스 등 연료에 대한 융통성이 폴리머전해질막연료전지(PEMFC)보다 높다. YSZ전해질과 함께 SOFC에 주로 채용되는 공기극 재료는 아직까지 Sr이 첨가된 $LaMnO_3$(LSM)이다. LSM 이외에, 혼합전도성을 가지는 페로브스카이트로서 Sr첨가 $LaCoO_3$(LSCo), $LaFeO_3$(LSF), $LaFe_{0.8}Co_{0.2}O_3$(LSCF)는 공기극 임피던스가 LSM에 비해 현저히 낮아 연구가 증가하고 있다. 그러나 SOFC전극의 소결온도에서 YSZ과 고체반응을 일으키는 문제점과 열팽창 계수가 YSZ와 격차가 크게 나는 문제점 때문에 전극 제조가 복잡하다. 따라서 전해질과의 화학적 안정성 및 유사한 열팽창계수(TEC)를 가지면서 우수한 전기화학활성을 제공하는 것이 해결해야할 중요한 문제로 남는다.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.242-249
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• 2003

아연 전극은 고농도의 KOH전해질 용액의 알카리 전지용 양극재료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 급속한 전기화학적 반응과 높은 용해도에 의한 수지상의 생성에 의해 사이클 수명이 현저하게 짧아지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용액온도 $25^{\circ}C$의 $40wt.\%$ KOH 전해질에 $Ca(OH)_2$, Citrate, Tartrate 및 Gluconate 등의 첨가제를 첨가하고 그리고 $Pb_3O_4\;5wt\%$를 아연 전극에 혼합하였을 때 아연 전극의 전기화학적 거동에 미치는 Pb,04와 첨가제의 효과를 동전위 분극 곡선, 순환전위전해분석법, 가속수명시험 및 SEM사진 분석을 통하여 고찰하였다. $Pb_3O_4$의 첨가는 아연 전극의 부식 속도를 확실히 감소시키는 효과가 있었으며 그리고 $Pb_3O_4$의 첨가에 의한 아연 전극의 부식 전위는 순수아연 전극에 비하여 다소 높았으나 개로 전압에는 거의 영향이 없었다. 그리고 4가지 종류의 첨가제는 내식성과 가속 수명시험시의 사이클 수명을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 Tartrate 첨가는 4가지 종류의 첨가제 중에서 상대적으로 충방전 특성을 개선할 뿐 아니라 양호한 내식성 효과가 확인되었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제25권2호
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• pp.183-190
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• 2009

본 연구의 목적은 NaF와 $H_3PO_4$를 사용하여 양극산화과정을 통해 나노튜브 제작 조건을 찾는 것이다. 절삭된 직경 15 mm, 두께 1.5 mm의 티타늄 디스크를 양극에, 백금을 음극에 연결하고 전극간의 거리는 10 mm가 되도록 하였다. $H_3PO_4$와 NaF 용액을 전해질로 하여 양극산화를 시행하였는데 전압, 전해질 농도, 산화시간을 달리하여 티타늄 디스크에 나노튜브를 형성하였다. 양극산화 후 24시간 동안 증류수로 세척한 후 24시간 동안 $40^{\circ}C$ 오븐에서 건조하고 시편의 표면구조 형상을 관찰 분석하였다. 실험 결과 0.5 wt % NaF에서 전압과 시간이 증가함에 따라 pore 형태의 초기 나노튜브 형성되었다. 1.0 wt % NaF에서 20 V, 20 분과 25 분에서 나노튜브가 생성되었고, 30 V에서 튜브의 형태가 커지면서 터지는 양상을 보였다. 2.0 wt % NaF에서 전압과 시간에 상관없이 적절한 나노튜브형태가 형성되지 않았다. $1M\;H_3PO_4$, 1.0 wt % NaF 전해용액, 20 V, 20분 양극산화 조건에서 티타늄 디스크 상에 가장 잘 정렬된 형태의 나노튜브 구조가 형성되었다. 양호한 형태의 나노튜브 형성을 위해서는 전해질의 종류에 따라 적절한 농도, 전압, 시간의 형성조건이 필요할 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.627-634
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• 2009

본 연구는 염화 이온 ($Cl^-$)을 전해질로 이용하는 전기화학적 공정에서 생성되는 염소산화부산물인 클로레이트 ($ClO_3\;^-$, 염소산염)의 생성 메커니즘을 알아보기 위해 수행되었다. 우선, pH 및 초기농도에 따른 생성 특성을 살펴보았으며, 유리염소 생성과의 관련성 및 오존, OH 라디칼 등의 혼합산화제의 영향을 간접 평가하여 클로레이트의 생성 메커니즘을 구체화하였다. 그 결과, 클로레이트의 생성은 유리염소 (HOCl/$OCl^-$)의 전기화학적 반응을 주된 반응으로 하며, 염화 이온의 직접 양극산화 반응 및 OH 라디칼에 의한 경로가 있음을 확인하였다. 이어서 생성된 클로레이트가 퍼클로레이트로 산화되는 반응도 볼 수 있었다. 또한, 전극 간격에 따른 생성 농도를 유리염소 생성과 함께 평가하여, 유리염소 생성 효율은 극대화 시키되 클로레이트의 발생을 최소화 할 수 있는 최적조건을 찾는 방안을 제시하였다.