• Title/Summary/Keyword: Ti 전극

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3-dimensional shape of $TiO_2$-nanobranch electrode using Dye-sensitized Solar Cells (3차원 형태의 $TiO_2$-nanobranch 전극을 이용한 염료감응형 태양전지)

  • Oh, Jae-Kyung;Lee, Jin-Kyu;Kim, Hyun-Su;Park, Kyung-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.150-152
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    • 2009
  • 본 연구는 염료감응형 태양전지에 적용되는 TiO2 나노입자를 개선하여 3차원적인 nanobranch를 수열법으로 합성하여 전자의 이동을 향상시키며, 비표면적을 늘려 효율향상을 위하여 전극 구조를 제어하였다. nanobranch의 seed인 nanowire를 XRDd, FE-TEM과 solar simulator를 이용하여 비교 분석하였다.

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Synthesis of BaTiO3 Thin Film on Ti Electrode by the Current Pulse Waveform (펄스전류파형을 이용한 Ti 전극위에서 BaTiO3박막의 합성)

  • Kang, Jinwook;Tak, Yongsug
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.9 no.7
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    • pp.998-1003
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    • 1998
  • $BaTiO_3$ thin film was electrochemically deposited on Ti electrode in a 0.4 M $Ba(OH)_2$ solution of $85^{\circ}C$ using a current pulse waveform. Both $BaTiO_3$ crystallinity and faradaic efficiency for the film formation were enhanced with the increase of cathodic current density and pulse time. Based on the surface analysis and electrochemical studies, it was suggested that, during cathodic pulsed, the surface pH increase due to the reduction of $H_2O$ accelerates the structural changes of Ti oxides which were formed during anodic cycle. Prior to experiments, Ti oxides were intentionally grown in 0.1 M $H_2SO_4$ solution and the effect of initial oxide film thickness on the $BaTiO_3$ film formation was investigated. The migration of $Ti^{+4}$ ions through the oxide film was retarded with the increase of film thickness and it was observed that the crystallization of $BaTiO_3$ was only limited to the defect area of surface oxides.

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$Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ 박막의 성장 및 전기적 특성에 관한 연구

  • 김도형;이재찬
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.85-85
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    • 1999
  • Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT)는 높은 유전율로 인해 강유전체 메모리 소자의 응용을 위한 연구가 되고 있으며 또한 전왜(electrostrictive)성을 갖고 있어 이력현상을 갖지 않음으로 최근 들어 미세전기기계소자(MEMS)로의 연구가 활발히 되고 있다. 본 연구에서는 MEMS 소자로서의 응용을 위해 저응력 SiNx가 형성된 Si 기판위에 Pt 전극 혹은 산화물 전극 SrRuO3를 갖는 PMN-PT 박막 캐패시터를 제조하였다. 박막 하부의 구조는 금속전극의 경우 Pt/Ti/LTO/SiNx/Si이고 산화물전극은 SrRuO3/Ru/SiNx/Si의 구조를 갖는다. PMN-PT 박막은 alkoxide를 기반으로 회전 coating 방법을 사용하여 박막 하부층의 변화를 주어서 성장시켰다. PMN-PT 용액의 합성은 분말합성법에서 사용하는 columbite 방법을 응용하여 상대적으로 반응정도가 낮은 Mg를 Nb와 우선 반응하여 Mg-Nb solution을 얻고 Pb-acetate 용액과 합성하여 PMN을 제조한 후 PT를 반응시켜서 제조하였다. PMN-PT 박막에서 동일한 공정조건 하에서 박막 하부층의 구조에 따라서 PMN-PT 박막의 조성이 A2B2O6의 조성을 가지는 파이로클러어상이 형성되거나 또는 ABO3인 페로브스카이트상이 형성되는 것을 관찰하였다. 금속 전극인 Pt를 하부전극으로 사용한 경우는 혼재상이 형성되어 패로브스카이드 PMN-PT를 얻기 위해 seed layer로서 PbTiO3를 사용하였으며 이러한 seed layer 위에 형성된 PMN-PT를 형성하는 경우 rutile 구조인 RuO2 위에 성장시킨 PMN-PT는 파이로클로어와 페로브스카이트의 혼재상이 얻어졌으나 pseudo-perovskite 구조인 SrRuO3 박막 위에 형성된 PMN-PT 박막에서는 페로브스카이트가 주된 상으로 얻어졌다. 즉 하부층(전극 또는 seed layer)으로 perovskite 구조를 갖는 박막을 형성하게 되면 페로브스카이트를 갖는 PMN-PT 박막을 얻을 수 있었다. 전기적인 특성은 상부전극으로 Pt를 사용하여 HP 4194A로 측정을 하였다. PT seed layer를 포함한 PMN-PT 박막은 유전상수 1086과 유전손실 2.75%을 가졌다.

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A Preliminary Study on the Solar-Hydrogen System Utilizing Photoanodic $TiO_2$ Semiconductor Electrode ($TiO_2$ 태양광 전극을 이용한 태양-수소 제조시스템 기초연구)

  • Lee, Tai-Kyu;Cho, Suh-Hyun;Jo, Duk-Ki;Chea, Young-Hi
    • Solar Energy
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    • v.11 no.2
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    • pp.70-76
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    • 1991
  • Electrochemical reaction utilizing the semiconducting photoanodes can be applied to the photoelectrolysis of water to produce hydrogen. In this preliminary experiment, $TiO_2$ photoanodes were prepared by sintering anatase-$TiO_2$ powder at $1,250^{\circ}C$ and thermal oxidizing titanium plate at $850^{\circ}C$ in air and oxygen, respectively. Their surface structures were observed by XRD and optical microscope. I-E characteristics of thermally oxidized $TiO_2$ photoanode were also investigated under illuminated and dark conditions using 1 N and 0.1 N NaOH electrolyte solutions.

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Photo-Electrochemical Properties of $TiO_2$ Electrodes Prepared by Anodic Oxidation (양극산화에 의해 제조된 $TiO_2$ 전극의 광전기화학적 성질)

  • Yong Kook Choi;Soon Ki Lee;Q Won Choi;Jeong Sub Seong;Ki Hyung Chjo
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.37 no.12
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    • pp.1010-1018
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    • 1993
  • The titanium oxide thin films were prepared by anodic oxidation. The Photo-electrochemical properties of the electrodes were studied in 1 M NaOH solution. The flat band potentials of $TiO_2$ electrodes prepared by anodic oxidation showed around -0.8V and the values were shifted 0.2V to the positive potential direction that of single crystal $TiO_2$. Reduction potential of oxygen by cyclic voltammetry showed around -0.95V vs. SCE and these reactions were processed totally irreversible. The photocurrent of electrodes were showed shorter wavelength than that of single crystal $TiO_2$ and its current density decreased.

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An Electrochemical Reduction of TiO2 Pellet in Molten Calcium Chloride (CaCl2 용융염에서 TiO2 펠렛의 전기화학적 환원반응 특성)

  • Ji, Hyun-Sub;Ryu, Hyo-Yeol;Jeong, Ha-Myung;Jeong, Kwang-Ho;Jeong, Sang-Mun
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.10 no.2
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    • pp.97-104
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    • 2012
  • A porous $TiO_2$ pellet was electrochemically converted to the metallic titanium by using a $CaCl_2$ molten salt system at $850^{\circ}C$. Ni-$TiO_2$ and graphite electrodes were used as cathode and anode, respectively. The electrochemical behaviour of $TiO_2$ pellet was determined by a constant voltage control electrolysis. Various reaction intermediates such as $CaTiO_3$, $Ti_2O$ and $Ti_6O$ were observed by XRD analysis during electrolysis of the pellet. Once $TiO_2$ pellet was converted to a porous metallic structure, the porous structure disappeared by sintering and shrinking with increasing the reaction time at high temperature.

Preparation of Al2O3-coated TiO2 Electrode for Recombination Blocking of Photoelectron in Dye-Sensitized Solar Cells (염료감응형 태양전지의 광전자 재결합 방지를 위한 Al2O3 코팅 TiO2 전극 제조)

  • Hwang, Kyung-Jun;Yoo, Seung-Joon;Jung, Sung-Hoon;Kim, Sun-Il;Lee, Jae-Wook
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.21 no.2
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    • pp.162-168
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    • 2010
  • To increase the energy conversion efficiency of dye sensitized solar cells (DSSCs), it has been widely studied how to effectively transferred the electron generated from the adsorbed dye to the $TiO_{2}$ electrode for avoiding the recombination of injected electrons and iodide ions ($I^-/I_3^-$). For the blocking of the recombination, in this study, $Al_2O_3$-coated $TiO_{2}$ electrode was prepared and applied for DSSCs. In especial, the optimal preparation conditions of $Al_2O_3$ coated onto $TiO_{2}$ porous film was proposed for higher energy conversion efficiency. As a result, the solar cells fabricated from $Al_2O_3$-coated (i.e., particle size of bohemite sol : 100 nm) $TiO_{2}$ electrodes showed superior conversion efficiency (9.0%) compared to the bare $TiO_{2}$ electrodes (7.5%).

2D Layered Ti3C2Tx Negative Electrode based Activated Carbon Woven Fabric for Structural Lithium Ion Battery (카본우븐패브릭 기반 2D 구조의 Ti3C2Tx 배터리음극소재)

  • Nam, Sanghee;Umrao, Sima;Oh, Saewoong;Oh, Il-Kwon
    • Composites Research
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    • v.32 no.5
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    • pp.296-300
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    • 2019
  • Two dimensional transition metal carbides and/or nitrides, known as MXenes, are a promising electrode material in energy storage due to their excellent electrical conductivity, outstanding electrochemical performance, and abundant functional groups on the surface. Use of $Ti_3C_2$ as electrode material has significantly enhanced electrochemical performance by providing more chemically active interfaces, short ion-diffusion lengths, and improved charge transport kinetics. Here, we reports the efficient method to synthesize $Ti_3C_2$ from MAX phase, and opens new avenues for developing MXene based electrode materials for Lithium-Ion batteries.

RF Magnetron Sputtering을 이용하여 제작한 불용성 촉매전극의 해수전해 특성

  • Lee, Hyeon-Seok;Kim, Se-Gi;Seok, Hye-Won;Choe, Heon-Jin
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.29.2-29.2
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    • 2011
  • 수용액 상에서 유기물이나 무기물의 전해산화에는 높은 산소과전압과 그 화학종에 대한 화학적, 물리적 안정성이 요구되며, 이러한 요구 조건을 만족하는 소재로써 백금족의 원소가 통상 사용되고 있으나, 가격이 매우 비싸다는 단점을 가지고 있다. 특히 고전류밀도 폐수처리 불용성 전극은 수용액을 전기분해할 때 높은 전류밀도를 낼 수 있으며, 폐수에 혼합되어 있는 각종 화학적 성분에 대한 화학적, 물리적 내구성이 있는 전극으로서, 현재 기존의 수처리용 전극은 금속 Ti을 기판으로 하여 그 위에 불용성 촉매로써 전도성 금속염을 도포, 열처리를 반복하여 산화물의 형태로 수 ${\mu}m$의 두께로 코팅하는 이른바, DSA (Dimensionally Stable Anodes) 전극을 사용하고 있는데, 이는 제조 단가의 상승과 금속 Ti 기판 상에 코팅된 전도성 금속산화물의 미약한 접착력으로 인한 탈리로 전극 전체의 성능 저하 및 수명 단축을 초래하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 상기의 문제점을 개선하고자 대표적 불용성 촉매 물질인 백금을 RF magnetron 스퍼터링방식으로 100~300 nm 두께로 성막하여 Ti 기판에 대한 불용성 촉매 물질의 부착력과 내구성 및 모의 해수에 대한 해수전해 특성 등을 평가하였다.

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The Evaluation of Electrolytic Nitrate Removal Efficiency of TiO2 Nanotube Plate (TiO2 nanotube plate의 질산성질소 전기분해 효율 평가)

  • Kim, Da Eun;Lee, Yongho;Han, Heeju;Choi, Hyo yeon;Pak, Daewon
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.35 no.3
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    • pp.612-621
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    • 2018
  • In this study, $TiO_2$ nanotube plate and metal electrodes(Copper, Nickel, Stainless Steel, Aluminum, Tin, Titanium) were compared on cathodic reduction of nitrate ($NO_3{^-}-N$) during electrolysis. The electrochemical characteristics were compared based on electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The surface morphology was obtained using scanning electron microscopy (SEM) method. Brunauer-Emmett-Teller (BET) method was implemented for the specific surface area analysis of the cathodes. To study kinetics, 90 minute batch electrolysis of nitrate solution was performed for each cathodes. In conclusion, under the condition of relatively low ($0.04 A\;cm^{-2}$) current density, $TiO_2$ nanotube plate showed no surface corrosion during the electrolysis, and the reaction rate was measured the highest in the kinetic analysis.