• 제목/요약/키워드: Resistance-capacitance

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Flexible poly(vinyl alcohol)-ceramic composite separators for supercapacitor applications

  • Bon, Chris Yeajoon;Mohammed, Latifatu;Kim, Sangjun;Manasi, Mwemezi;Isheunesu, Phiri;Lee, Kwang Se;Ko, Jang Myoun
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제68권
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    • pp.173-179
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    • 2018
  • Electrochemical characterization was conducted on poly(vinyl alcohol) (PVA)-ceramic composite (PVA-CC) separators for supercapacitor applications. The PVA-CC separators were fabricated by mixing various ceramic particles including aluminum oxide ($Al_2O_3$), silicon dioxide ($SiO_2$), and titanium dioxide ($TiO_2$) into a PVA aqueous solution. These ceramic particles help to create amorphous regions in the crystalline structure of the polymer matrix to increase the ionic conductivity of PVA. Supercapacitors were assembled using PVA-CC separators with symmetric activated carbon electrodes and electrochemical characterization showed enhanced specific capacitance, rate capability, cycle life, and ionic conductivity. Supercapacitors using the $PVA-TiO_2$ composite separator showed particularly good electrochemical performance with a 14.4% specific capacitance increase over supercapacitors using the bare PVA separator after 1000 cycles. With regards to safety, PVA becomes plasticized when immersed in 6 M KOH aqueous solution, thus there was no appreciable loss in tear resistance when the ceramic particles were added to PVA. Thus, the enhanced electrochemical properties can be attained without reduction in safety making the addition of ceramic nanoparticles to PVA separators a cost-effective strategy for increasing the ionic conductivity of separator materials for supercapacitor applications.

Production of bialaphos-resistant Nierembergia repens by electroporation

  • Shizukawa, Yoshiaki;Mii, Masahiro
    • Plant Biotechnology Reports
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    • 제2권3호
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    • pp.219-226
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    • 2008
  • Transgenic plants with the herbicide-resistance gene (bar gene) were obtained via organogenesis from isolated mesophyll protoplasts of Nierembergia repens after applying electroporation. Transient ${\beta}-glucuronidase$ (GUS) activity of electroporated protoplasts assayed 2 days after applying an electric pulse showed that optimum condition (transient GUS activity 319 pmol 4 MU/mg per min and plating efficiency 2.43%) for electroporation was 0.5 kV/cm in field strength and $100{\mu}F$ in capacitance. The protoplasts electroporated with the bar gene at this condition initiated formation of microcolonies on medium after 2 weeks. After 4 weeks of culture, equal volume of fresh 1/2-strength Murashige and Skoog (MS) medium containing 0.2 mg/l bialaphos was added for selection of transformed colonies. After 6 weeks of culture, growing colonies were transferred onto regeneration medium containing 1.0 mg/l bialaphos, on which they formed adventitious shoots 1-2 months after electroporation. The adventitious shoots rooted easily after transfer onto MS medium with bialaphos lacking plant-growth regulators. Transformation of these regenerants with the bar gene was confirmed by Southern analysis. Some of the transformants showed strong resistance to the application of bialaphos solution at 10.0 mg/l.

생체전기자율반응 측정기를 이용한 조기난소부전증 환자의 피부저항변이도 연구 (1, 2, 3 상한 중심으로) (A Study of Skin Resistance Variability of POF Patients by Autonomic Bioelectric Response Recorder (Centering around 1-3 Parts))

  • 최은미;강명자;위효선
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.247-256
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    • 2006
  • Purpose : To research the Skin Resistance Variability(SRV) of premature ovarian failure(POF) patients by Autonomic Bioelectric Response Recorder(ABR-2000 system, Meridian, Korea) and report the specific results in SRV of POF patients. Methods : We measured SRV of 17 POF Patients who came to Conmaul Oriental Medical Hospital during August 2005 ${\sim}$ July 2006 by ABR-2000 system. We analyzed the results which height of graph Part was converted into 0${\sim}$10, and the readings of Low/Normal/High. Results : The mean value of graph height on each(1, 2, 3) part is lower than normal range(4-6) in POF patients. The distribution ratio of Low/Normal/High on each(1, 2, 3) part shows that there are much more Low proportion in POF patients. Conclusion : The low graph height of POF patients on 1, 2, 3 part means that conductivity & capacitance of POF patients is low, especially on head.

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$ITO/Alq_3/Al$ 소자의 주파수 의존 응답을 이용한 유기 발광소자의 등가회 로 분석 (Equivalent-Circuit Analysis of Organic Light-Emitting Diodes using Frequency-dependent Response of $ITO/Alq_3/Al$ Device)

  • 안준호;정동회;허성우;이준웅;송민종;이원재;김태완
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 제6회 학술대회 논문집 일렉트렛트 및 응용기술연구회
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    • pp.5-8
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    • 2004
  • We have investigated equivalent-circuit analysis of organic light-emitting diodes using frequency-dependent response of $ITO/Alq_3(60nm)/Al$ device at two different bias voltages. Complex impedance Z of the device was measured in the frequency range of 40Hz~1MHz. A Cole-Cole plot shows that there are two dielectric relaxations at the bias below turn-on voltage, and one relaxation at the bias above turn-on voltage. We are able to interpret the frequency-dependent response in terms of equivalent-circuit model of contact resistance $R_s$ in series with parallel combination of resistance $R_p$ and capacitance $C_p$. We have obtained contact resistance $R_s$ around $90{\Omega}$, mainly from the ITO anode.

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$Ni-BaTiO_3$ MLCCs에 대한 복합 가속 열화 시험 및 고장 분석 (Multiple accelerated degradation test and failure analysis for $Ni-BaTiO_3$ MLCCs)

  • 김정우;김진성;이희수;강도원;김정욱
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.102-105
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    • 2009
  • $BaTiO_3$ 입자 크기가 MLCCs의 절연 특성 및 MLCCs 특성 열화에 미치는 영향을 알아보기 위해 서로 다른 입자를 사용하여 제작한 MLCCs의 가속열화시험을 $150^{\circ}C$, 75 V조건에서 실시하였다. 실험에 사용된 MLCCs는 각각 $0.525{\mu}m$, $0.555{\mu}m$, $0.580{\mu}m$의 입자 크기를 가지는 $BaTiO_3$와 Ni계 전극을 사용하여 상용화된 공정을 통해 제조되었다. 제조된 MLCCs에 대해 정상 유무 확인을 위해 X5R조건 하에서 TCC(Temperature Coefficient of Capacitance) 측정을 통해 유전 변화율에 대해 알아보았다. 세 가지 입자 크기에 따른 절연저항의 거동을 알아보기 위해 BDV(Breakdown Voltage)를 실시하였고, 가속열화시험 후 입자의 크기에 따른 MLCCs 열화의 정도와 원인을 알아보기 위해 XPS(If-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 고장분석을 하였다. $BaTiO_3$의 입자 크기가 작을수록 절연파괴저항 및 절연저항 열화에 우수한 특성을 나타내었고, XPS 분석 결과 확인된 NiO peak과 $BaTiO_3$ peak 감소를 통해 MLCCs 열화원인이 유전체의 산소 환원과 환원된 산소와 전극간 반응임을 알 수 있었다.

PSCAD/EMTDC를 이용한 ESS의 누설전류 모델링에 관한 연구 (A Study on Modeling of Leakage Current in ESS Using PSCAD/EMTDC)

  • 김지명;태동현;이일무;임건표;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.810-818
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    • 2021
  • ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

2-Naphthalenesulfonic Acid로 도핑된 혼합카본/폴리피롤을 이용한 Supercapacitor용 전극 (Mixed Carbon/Polypyrrole Electrodes Doped with 2-Naphthalenesulfonic Acid for Supercapacitor)

  • 장인영;강안수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권3호
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    • pp.425-431
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    • 2005
  • 비표면적이 큰 혼합 활성탄과 전도도가 높은 전도성고분자 폴리피롤을 이용하여 낮은 임피던스와 높은 에너지밀도를 가지는 새로운 형태의 슈퍼커패시터를 제조하였다. 전극 활성물질로 활성탄 BP-20과 MSP-20을 사용하였고, 전기 전도도를 높이기 위하여 활성탄에 전도성 개량제 카본블랙(Super P)과 2-naphthalenesulfonic acid(2-NSA)로 도핑된 전도성 고분자 폴리피롤을 첨가하였다. 용액상태의 유기 결합제 poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) [P(VdF-co-HFP)/NMP]에 전극 소재들을 혼합시켜 전극을 제조하였다. 실험 결과 최적의 전극 배합비는 78(MSP-20: BP-20=1 : 1) : 17 (Super P : Ppy=10:7) : 5 [P(VdF-co-HFP)] wt%이었다. 폴리피롤이 7 wt% 첨가된 단위셀의 비정전용량은 28.02 F/g, DC-ESR은 $1.34{\Omega}$, AC-ESR은 $0.36{\Omega}$, 에너지밀도는 19.87 Wh/kg, 동력밀도는 9.77 kW/kg이었다. 500회 충 방전 실험 후 초기 정전용량의 80%를 유지하여 사이클 특성이 우수하였다. 폴리피롤을 첨가함으로써 낮은 내부 저항, 슈도용량(pseudo capacitance)의 발현, 낮은 전하전이저항 및 빠른 반응속도에 의하여 급속한 충 방전이 가능하였다. 그리고 활성탄의 흡탈착에 의한 비패러데이 용량과 폴리피롤의 산화 환원에 의한 슈도용량의 복합현상 때문에 비정전용량이 높게 나타났다.

화상처리 기법과 전기화학적 임피던스 분광법을 이용한 강교 도장용 에폭시 하도 도료의 열화 평가 (Evaluation of Deterioration of Epoxy Primer for Steel Bridge Coating using Image Processing and Electrochemical Impedance Spectroscopy)

  • 이찬영;이상훈;박진환
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.53-61
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    • 2009
  • 본 연구에서는 강교 도장재료로 사용될 수 있는 에폭시 하도 도료를 도포한 시험편을 촉진시험을 통해 열화시킨 후 도막의 외관 평가 및 EIS에 의한 평가를 실시하고, 그 2가지 방법에 대한 비교 분석을 실시하였다. 화상처리 기법에 의해 구한 총 열화 면적율과 열화도 평점 산정 결과를 상호 비교해 본 결과 녹이 발생한 경우가 그렇지 않은 경우보다 열화도 평점이 높게 나타났다. 이는 강교 도장의 열화도 평가 기준에서 단위 열화 면적율당 부여하는 열화도 평점이 박리의 경우보다 녹의 경우가 더 크기 때문이다. 열화 면적율과 EIS 측정 데이터를 비교해 본 결과 녹의 면적율 약 0.1% 이상, 블리스터링의 면적율 약 3% 이상만 되어도 도막의 임피던스는 약 $10^4{\Omega}{\cdot}cm^2$ 혹은 그 이하로 크게 저하되었다. 2개의 시험편을 제외한 모든 시험편에 대해 전하전달저항(charge transfer resistance, $R_{ct}$)과 이중층 정전용량(double layer capacitance, $C_{dl}$) 값이 나타났으며, 이 결과로부터 이들 시험편들은 도막과 강재 계면에 수분이 축적되어 부식이 진행되고 있음을 알 수 있었다. 열화도 평점과 EIS 측정결과를 상호 비교해 본 결과 저주파수(10 mHz)에서의 임피던스 값이 $10^6{\Omega}{\cdot}cm^2$ 이하로 떨어진 경우는 모두 열화도 평점이 10점 이상으로 나타났으며, NORSOK cyclic test 과정에 의해 열화시킨 경우 열화도 평점이 높지 않음에도 불구하고 임피던스는 가장 낮게 나타났다. 이것은 도장계와 열화조건이 주 시험편과 다르기 때문인 것으로 판단되며, 열화조건이 더 가혹하거나 복합적일 경우 외관 상태에 비해 도막의 저항이 더 크게 저하될 가능성이 있다고 생각된다.

SL 온도특성을 가지는 적층 칩 세라믹 캐패시터용 유전체의 유전 및 전기적 특성 (Dielectric and Electric Properties of Mutilayer Ceramic Capacitor with SL Temperature Characteristics)

  • 윤중락;이상원;김민기;이경민
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.645-651
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    • 2008
  • To reduce noise in high frequency and distortion of signal, the composition of $(Ca_{0.7}Sr_{0.3})(Zr_{0.97}Ti_{0.03})O_3$ and $(Ba_{0.2}Ca_{0.4}Sr_{0.4})TiO_3$ was developed. The composition was not solid solution, but mixtures of various phases composed of Ca, Sr, Zr, Ti and Ba oxides. The dielectric constant increased, the quality factor and the insulation resistance decreased with $(Ba_{0.2}Ca_{0.4}Sr_{0.4})TiO_3$ content. The composition of $0.4(Ba_{0.2}Ca_{0.4}Sr_{0.4})TiO_3$ satisfied the electric characteristics and the temperature coefficient of dielectric constant (TCC). In addition, the glass frit and $MnO_2$ also affected the electric characteristics. From the result of the best fit simulation, $MnO_2$ 0.3 mol%, the glass frit 0.6 wt% showed the insulation resistance $906{\Omega}{\cdot}F$, the quality factor 821, and the dielectric constant 92. With the selected composition, MLCC capacitors sized $4.5{\times}3.2{\times}2.5mm$ were manufactured with 105 layered of the dielectric thickness $16{\mu}m$ using Ni inner electrode, They represented the capacitance $98{\sim}102$ nF, the quality factor 1,200 and the insulation resistance $1,500{\Omega}{\cdot}F$. Also, they had high break-down voltage with $107{\sim}115V/{\mu}m$, and satisfied the SL TCC characteristics.

Influence of Series Resistance and Interface State Density on Electrical Characteristics of Ru/Ni/n-GaN Schottky structure

  • Reddy, M. Siva Pratap;Kwon, Mi-Kyung;Kang, Hee-Sung;Kim, Dong-Seok;Lee, Jung-Hee;Reddy, V. Rajagopal;Jang, Ja-Soon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권5호
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    • pp.492-499
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    • 2013
  • We have investigated the electrical properties of Ru/Ni/n-GaN Schottky structure using current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements at room temperature. The barrier height (${\Phi}_{bo}$) and ideality factor (n) of Ru/Ni/n-GaN Schottky structure are found to be 0.66 eV and 1.44, respectively. The ${\Phi}_{bo}$ and the series resistance ($R_S$) obtained from Cheung's method are compared with modified Norde's method, and it is seen that there is a good agreement with each other. The energy distribution of interface state density ($N_{SS}$) is determined from the I-V measurements by taking into account the bias dependence of the effective barrier height. Further, the interface state density $N_{SS}$ as determined by Terman's method is found to be $2.14{\times}10^{12}\;cm^{-2}\;eV^{-1}$ for the Ru/Ni/n-GaN diode. Results show that the interface state density and series resistance has a significant effect on the electrical characteristics of studied diode.