• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3411-3414
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• 2010

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권1호
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• pp.145-148
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• 2011

The thermal behavior of lithiated Si anodes has been investigated using differential scanning calorimetry (DSC). In particular, the effect of Si particle size on the thermal stability of a fully lithiated Si electrode was investigated. For DSC measurements, a lithiated Si anode was heated in a hermetically sealed high-pressure pan with a polyvinylidene fluoride (PVDF) binder and a 1 M $LiPF_6$ solution in an ethylene carbonate (EC)-diethyl carbonate (DEC) mixture. The thermal evolution around $140^{\circ}C$ increases with lithiation and with decreasing particle size; this phenomenon is attributed to the thermal decomposition of the solid electrolyte interface (SEI) film. Exothermic peaks, following a broad peak at around $140^{\circ}C$, shift to a lower temperature with a decrease in particle size, indicating that the thermal stability of the lithiated Si electrode strongly depends on the Si particle size.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2010

Programmable Metallization Cell (PMC) is a memory device based on the electrolytical characteristic of chalcogenide materials. PMC components of Ge-Se doped with Ag ions were studied with help of the previous studies and copper was used for metallic ions taking into account of economy of components. In this study, we investigated the nature of thin films formed by photo doping of Cu ions into chalcogenide materials for use in solid electrolyte of programmable metallization cell devices. We were able to do more economical approach by using copper which play role of electrolyte ions. The results imply that a Cu-rich phase separates owing to the reaction of Cu with free atoms from chalcogenide materials.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.786-789
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• 2011

본 연구에서는 고체산화물연료전지에서 사용되고 있는 전해질의 직접탄소연료전지로의 적용가능성을 평가하기 위해 YSZ 전해질의 특성을 평가하였다. 전해질 층은 진공 슬러리 코팅 법을 사용하여 연료극 지지체위에 형성하였으며, 코팅 후 $1,400^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리하여 미세조직, 가스투과도 및 이온 전도도 측정을 통해 직접탄소연료전지로의 적용가능성을 확인하였다. YSZ 전해질은 얇고 치밀한 층을 형성하였으며 낮은 가스 투과도 값을 나타내었다. 이와같은 결과를 바탕으로 직접탄소 연료전지에 YSZ 전해질을 적용하였으며, 단위전지를 제작하여 $800^{\circ}C$에서 성능평가를 수행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.696-696
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• 2013

Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) have been gaining academic/industrial attention due to the unique high efficiency and minimized pollution emission. SOFCs are an electrochemical system composed of dissimilar materials which operates at relatively high temperatures ranging from 800 to 1000oC. The cell performance is critically dependent on the inherent properties and integration processing of the constituents, a cathode, an electrolyte, an anode, and an interconnect in addition to the sealing materials. In particular, the gas transport, ion transport, and by-product removal also affect the cell performance, in terms of open cell voltages, and cell powers. In particular, the polarization of cathode materials is one of the main sources which affects the overall function in SOFCs. Up to now, there have been studies on the materials design and microstructure design of the component materials. The current work reports the effect of thin film processing on cathode polarization in solid oxide fuel cells. The polarization issues are discussed in terms of dc- and ac-based electrical characterizations. The potential of thin film processing to the applicability to SOFCs is discussed.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제2권1호
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• pp.25-32
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• 1996

Solid electroyte nasion was synthesized by the optimized solid state reaction minimizing the volume fraction of secondary $ZrO_2$ and glassy phases. To compensate for the evaporation of Na and P during heat-treatment, excess Na and P were added to the starting composition $Na_{1+x} Zr_2 Si_x P_{d-x} O_{12}$ (x=2.1). Phases pure nasicon comparable in volume fraction to the one obtaied from sol-gel process were synthesized after the reaction at $1100~1150^{\circ}C$,$ P_{O2}>=0.1-0.15 $$ZrO_2$ increased with the heat-treatment time due to the decomposition of nasicon phase and that of glassy phase increased as partial oxygen pressure decreased. The synthesized nasion showed a good electrical conductivity of $-1{\times}10^{-2}({\omega}{\cdot}cm)^{-1}$ at $350^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.426-430
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• 2012

The properties of green sheet were investigated in order to understanding an effects of organic solvent mixture ratio for solid oxide fuel cells fabrication. The purpose of this work is to optimize the slurry condition using the design of experiment to improve green sheet properties. The elongation increased with increasing amount of binder and solvent. With increasing amount of solvent, the air permeability increased but the tensile strength decreased. The best properties of the green sheet appeared amount of the binder 17 wt%, solvent 35 wt% and powder 48 wt%. The optimum condition of green and sintered density for solid oxide fuel cells fabrication was obtained in the sample pressured at 800 $kgf/cm^2$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.677-685
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• 2014

직접 탄소 연료전지(DCFC)는 석탄을 비롯한 탄소계 연료의 화학에너지를 직접 전기로 변환시킨다. 특히, 약 10 년 전에 고체산화물 전해질을 사용하고 연료극 매개체로 용융탄산염을 사용하는 고성능 직접탄소 연료전지 시스템이 제안되었다. 이 시스템의 경우, 운전 온도가 증가할수록 고체산화물 전해질의 이온 전도도가 향상되고 전기화학 반응이 활성화되어 성능이 향상되나, 연료극 매개체의 화학적인 안정성 문제발생이 우려된다. 본 연구에서는 탄소-탄산염 혼합 매개체의 고온 안정성을 이해하기 위한 일련의 실험을 수행하였다. 질소 또는 이산화탄소 분위기에서 카본블랙과 혼합된 $Li_2CO_3$와 $K_2CO_3$의 TGA 분석을 수행하였으며, 가열 과정에서 시료로부터 생성되는 가스 성분을 분석하였다. 이러한 결과를 해석하기 위하여, 탄산염의 열분해와 탄산염 등에 의하여 가속화되는 탄소 가스화 반응을 고려한 화학반응 모델을 제시하였으며, 실험 결과로부터 구한 매개체의 중량 손실과 가스 생성을 정성적으로 설명하였다.

• 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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• 제3권4호
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• pp.204-210
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• 2000

용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$