• 한국응용과학기술학회지
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• 제30권2호
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• pp.362-370
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• 2013

Coconut shell 계 상용 활성탄을 후처리하여 EDLC 전극재로 적용하였다. Coconut shell계 활성탄을 별도의 처리없이 EDLC 전극재로 사용하였을 때, 초기 무게용량 및 부피용량은 66 F/g 및 39 F/cc이었고, 100 사이클 충 방전을 반복한 후, 각각 54 F/g 및 32 F/cc로 감소하여 82%의 충 방전효율을 나타내었다. 충 방전 반복에 따른 용량의 감소폭이 크며, CV 특성에서 부반응에 의한 분극현상이 발생하여 전극재로 적합하지 않았다. 상업용 활성탄에 포함된 불순물을 효율적으로 제거하기 위하여 알칼리 및 산 처리를 하였고, 그 후 세공 분포와 표면의 산성 관능기 함량을 제어하기 위하여 질소 분위기에서 열처리하였다. 알칼리 및 질산처리 한 후 $800^{\circ}C$에서 열처리한 전극재의 경우, 초기부피용량 44 F/cc, 100사이클 후 42 F/cc로서 실용화 가능한 수준의 높은 부피용량 및 95% 이상의 높은 충 방전 효율을 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제10권4호
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• pp.18-23
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• 2001

페놀을 함유한 폐 활성탄의 가열 재생시 대기 오염물인 페놀이 생성되어 환경을 오염시키므로 발생하는 페놀 제거에 대한 검토가 필요하다 본 연구에서 실험에 사용하여 페놀을 함유한 S.회사 활성탄(WS-GAC), C.회사 활성탄(WC-GAC), L.회사 활성탄(UL-GAC)의 전해산화는 정전위 전해방식으로 실험하였다. 시료에 함유된 페놀농도는 100 rng/g, 지지 전해질은 1.0% 염화나트륨 용액, Ti-Ir(10$\times$10$ extrm{cm}^2$)전극 간격은 2 cm,전류밀도는 $1.25 A/dm^2$인 조건에서 실험이 이루워졌을 경우 전해 산화 실험에서 얻은 결과 페놀의 잔류물은 검출되지 않았다. 그러므로 전해산화 반응에서 빈응시간, 전류밀도, 지지전해질의 농도, 전극간의 거리가 60 minutes, 1.25 $A/dm^2$, 1.0%, 2 cm 임을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.396-401
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• 2009

전기이중층 캐패시터의 성능향상을 위한 전극물질로서 resorcinol-formaldehyde수지를 탄소원으로 사용하여 meso-pore 비율 52~64%의 기공특성을 지니며 직경 $2{\sim}10{\mu}m$의 미세구형 활성탄을 제조하였다. 이 활성탄을 전기이중층에 적용한 결과, meso-pore구조의 미세구형활성탄은 전하전달저항의 저감 및 충방전율 수용능력 향상에 효과적인 영향을 나타내어 전기이중층 캐패시터의 성능향상을 위한 효과적인 전극물질이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Carbon letters
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• 제15권3호
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• pp.187-191
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• 2014

This study reports on the influence of N-butyl-N-methylpyrrolidinium tetrafluoroborate ($PYR_{14}BF_4$) ionic liquid additive on the conducting and interfacial properties of organic solvent based electrolytes against a carbon electrode. We used the mixture of ethylene carbonate/dimethoxyethane (1:1) as an organic solvent electrolyte and tetraethylammonium tetrafluoroborate ($TEABF_4$) as a common salt. Using the $PYR_{14}BF$ ionic liquid as additive produced higher ionic conductivity in the electrolyte and lower interface resistance between carbon and electrolyte, resulting in improved capacitance. The chemical and electrochemical stability of the electrolyte was measured by ionic conductivity meter and linear sweep voltammetry. The electrochemical analysis between electrolyte and carbon electrode was examined by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1821-1823
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• 1999

Carbon is an attractive material on electro double capacitor which depend on charge storage in the electrode/electrolyte interfacial double layer. Carbonaceous material for double layer capacitor can be obtained from carbon powder, fiber, film and porous carbon sheet. The capacitance of electrodes using an activated carbon was influenced by a filling density of the carbon, thickness and internal resistance of the electrode. In this study. to reduce internal resistance and increase electric conductivity of the electrode. activated carbon/carbon(AC/C) composite electrode was fabricated. The capacitors which have energy densities of 68F/g(at $30^{\circ}C$), 109F/g(at $60^{\circ}C$) and $68F/cm^3$(at $30^{\circ}C$), $111F/cm^3$(at $60^{\circ}C$) were fabricated by using AC/C composite electrodes.

• 전기화학회지
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• 제9권1호
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• pp.10-18
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• 2006

This article is concerned with the overview of the activated carbon fibers. Firstly, this review provides a comprehensive survey of the overall processes for the synthesis of the activated carbon fibers from the carbonaceous materials. Subsequently, the physicochemical properties such as pore structures and surface oxygen functional groups of the activated carbon fibers were discussed in detail. Finally, as electrochemical applications of the activated carbon fibers to electrode materials for electric double-layer capacitor (EDLC), the electrochemical characteristics of the activated carbon fiber electrodes and the various methods to improve the capacitance and rate capability were introduced. In particular, the effect of pore length distribution (PLD) on kinetics of double-layer charging/discharging was discussed based upon the experimental and theoretical results in our work. And then we discussed in detail the applications of the activated carbon fibers to adsorbent materials for purification of liquid and gas.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제6권4호
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• pp.139-145
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• 2015

Capacitive deionization (CDI) process is a novel approach for desalination of an aqueous salt solution. In the present study, an activated carbon cloth (ACC) is proposed as effective electrode material. Initially the carbon cloth was activated in 1 M and 8 M HNO₃ for 9 hours at room temperature. The untreated and chemically activated carbon cloth (ACC) electrode materials were subjected to BET surface area measurements in order to get information about their specific surface area, average pore size, total pore volume and micropore area. The above materials were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) also. The electrochemical studies for the electrodes were done using cyclic voltammetry (CV) in 0.1 M Na₂SO₄ medium. From the studies, it was found that resistivity of the activated carbon cloth electrodes (treated in 1 M and 8 M HNO₃) was decreased significantly by the chemical oxidation in nitric acid at room temperature and its capacitance was found to be 90 F/g (1 M HNO₃) and 154 F/g (8 M HNO₃) respectively in 0.1 M Na₂SO₄ solution. The capacitive deionization behavior of a single cell CDI with activated carbon cloth electrodes was also studied and reported in this work.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.57-64
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• 2014

다공성의 활성탄소와 상대적으로 입자크기가 더 작은 carbon black을 여러 비율로 혼합하여 다양한 적층배열 구조를 갖는 축전식 탈염용 전극을 제조하였고 활성탄소만 존재하는 전극과 비교 분석하였다. 연구 결과 carbon black의 양이 증가할수록 탄소체의 배열 구조가 조밀해지는 것을 관찰하였고, mesopore가 약 10% 증가하는 것으로 나타났다. 순환전압전류법을 이용하여 축전용량을 살펴보았을 때 carbon black만으로는 이온흡착에 대한 영향이 거의 없지만 활성탄소체와 혼합하여 carbon black의 양이 증가할수록 비축전용량 역시 증가하는 것을 관찰하였다. 최종적으로 셀에 전극을 채용하여 탈염실험을 수행한 결과, carbon black의 양이 가장 많이 함유된 전극의 탈염 성능이 가장 우수하였고, pH의 변화의 폭이 가장 좁았다. 또한, 축전된 전하의 분석을 통해 비페러데이 전류의 비율이 증가하는 것으로 나타나 페러데이 반응에 대한 영향이 감소하는 것을 관찰하였다. 이는 carbon black의 첨가로 전극의 적층배열 구조가 변형함으로써 mesopore의 비율이 증가해 페러데이 반응에 의한 영향이 감소하였고, 탈염 성능 역시 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.256-262
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• 2021

A carbon felt electrode was prepared using ozone and ammonia sequential treatment and applied as an electrode for a vanadium redox flow battery (VRFB). The physical and electrochemical analyses demonstrate that the oxygen groups facilitate nitrogen doping in the carbon felt. Carbon felt (J5O3+NH3), which was subjected to ammonia heat treatment after ozone treatment, showed higher oxygen and nitrogen contents than carbon felt (J5NH3+O3), which was subjected to ammonia heat treatment first and then ozone treatment. From the charging/discharging of VRFB, the J5O3+NH3 carbon felt electrode showed 14.4 Ah/L discharge capacity at a current density of 150 mA /cm², which was 15% and 33% higher than that of J5NH3+O3 and non-activated carbon felt (J5), respectively. These results show that ozone and ammonia sequential treatment is an effective carbon felt activation method to increase the performance of the vanadium redox flow battery.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.46-51
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• 2003

본 연구에서는 적절한 반응 삼상 계면대를 형성하기 위해서 카본블랙과 활성 탄소섬유를 혼합하여 연료전지의 전극을 제조하고, 전극 삼상 계면대의 변화를 고찰하였다. 활성 탄소섬유의 직량비에 따른 백금의 담지량과 백금 입자크기는 각각 원자흡광분석기와 X-선 회절기를 사용하여 분석하였다. 또한 비표면적( $S_{BET}$), 미세기공도 및 기공크기분포(PSD)를 포함하는 전극의 기공구조는 BET를 이용하연 고찰하였으며, 주사전자현미경을 이용하여 전극 삼상 계면대의 형태를 관찰하였다. 실험 결과, 백금의 담지율은 활성 탄소섬유의 첨가에는 큰 영향을 받지 않았다. 반면에, 전극 삼상 계면대는 30% 활성 탄소섬유를 카본블랙에 첨가하였을 경우 더 향상되었는데 이는 촉매의 활성점을 제공하는 미세기공 영역이 증가하였기 때문으로 사료된다.다.