• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.55-61
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• 2015

신축성 전극소재는 웨어러블 밴드나 전자피부와 같은 플렉서블 제품으로의 적용 때문에 주목 받고 있다. 플렉서블 소자로서 사용하기 위해선 구부리거나 비틀거나 늘리는 등 물리적 변형에도 전기저항의 증가가 최소화되어야 한다. 카본블랙은 저가의 간단한 공정, 특히 인장 시 비저항의 감소라는 장점 때문에 후보소재로 고려되고 있다. 하지만 카본블랙의 전도도는 전극으로 사용되기에 상대적으로 낮다. 이에 비해 그래핀은 뛰어난 전기전도도 및 유연성 때문에 촉망받고 있는 전자소재이다. 따라서 그래핀을 첨가한 카본블랙은 신축성 전극으로 적합한 소재로 예상된다. 본 논문을 통해 인장 시 그래핀을 첨가한 카본전극의 전기적 특성을 연구하였다. 기계적인 인장은 전극 내의 균열(crack)을 형성시켜 도전경로의 파괴를 일으켰다. 하지만 인장으로 정렬된 그래핀은 카본필러 간의 연결성을 강화하고 도전구조를 유지하였다. 무엇보다도 그래핀 첨가로 인하여 인장 시 카본전극의 전자구조가 변화하여 전자를 효과적으로 전도하게 하였다. 결론적으로 그래핀 첨가를 통해 카본블랙 복합체에 신축성 전극으로의 가능성을 부여하였다.

• Journal of Information Display
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• 제7권1호
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• pp.1-6
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• 2006

A 10" carbon nanotube field emission display device was fabricated with a novel structure with a hopping electron spacer (HES) by screen printing technique. HES plays a role of preventing the broadening of electron beams emitted from carbon nanotubes without electrical discharge during operation. The structure of the novel tetrode is composed of carbon nanotube emitters on a cathode electrode, a gate electrode, an extracting electrode coated on the top side of a HES, and an anode. HES contains funnel-shaped holes of which the inner surfaces are coated with MgO. Electrons extracted through the gate are collected inside the funnel-shaped holes. They hop along the hole surface to the top extracting electrode. In this study the effects of the addition of HES on emission characteristics of field emission display were investigated. An active ozone treatment for the complete removal of residues of organic binders in the emitter devices was applied to the field emission display panel as a post-treatment.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.47-55
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• 2020

고에너지 밀도의 리튬이온 이차전지를 구성하기 위하여 고로딩 LiCoO₂ 양극을 구성하였으며, 이의 전극설계를 다르게 하며 전기화학적 특성을 비교하였다. 기준로딩을 적용한 전극의 경우 약 2.2 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 하고, 고로딩 전극의 경우 약 4.4 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 전극을 제조하였다. 이때 도전재인 카본블랙의 함량과 전극의 기공도를 다르게 구성하여 전극 내의 전자전도도와 이온전도도가 고로딩 전극의 성능에 주는 영향을 비교하였다. 도전재의 함량이 증가할수록 전기화학적 성능이 향상될 것으로 기대하였으나, 도전재의 함량이 7.5 질량%까지 증가하게 되면 오히려 성능의 저하가 발생하였다. 이는 도전재가 충분히 제공된 경우에는, 동일한 로딩의 전극구성에서 활물질인 LiCoO₂ 구성비의 감소로 인해 전극두께가 증가하기 때문에 이로 인한 분극증가가 원인으로 판단된다. 그리고 전극의 기공도를 증가시키게 되면 이온전달의 경로는 확장될 수 있으나, 입자들 간의 접촉이 저하되고 전극의 두께가 증가하기 때문에 전극 내 전자전달은 불리하게 된다. 따라서, 전극의 압착을 강하게 하여 기공도를 낮출수록 전자전달이 개선되어 전지의 성능이 향상되었다. 고로딩 전극의 제조에 있어서는 전자전달의 경로를 충분히 확보하면서 전극두께를 감소시키는 전극설계가 필요하다.

• 한국환경과학회지
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• 제17권3호
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• pp.335-342
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• 2008

This study based on electro-coagulation & oxidation reaction is applied to wastewater treatment. Electro-oxidation reaction is used to remove cyanide(CN) which is contained in plating wastewater. Cyanide is transferred by gases such as $NH_3,\;NO_x,\;CO_2$. Analysis result and removal efficiency of Cyanide which is contained in heavy metal wastewater of plating plant, are shown as following paragraph. In electrode arrangement experiment, removal efficiency of carbon electrode(-)/STS316L electrode(+) arrangement method is superior to carbon electrode(-)/carbon electrode(+) arrangement method. Removal efficiencies of cyanide in different HRT such as 30 min, 45 min, 60 min, 75 min and 90 min are 85.5%, 93.1%, 98.0%, 98.7% and 99.4% respectively in carbon electrode(-)/STS316L electrode(+) arrangement method. Finally we can estimate the critical point at HRT of 60 min which the variation of removal efficiency is decreased and HRT to obtain removal efficiency of less than 1 mg/LCN is minimum 90 min.

• 한국재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.285-292
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• 2014

Commercial activated-carbon used as the electrode material of an electric double-layer capacitor (EDLC) was posttreated with various acids and alkalis to increase its capacitance. The carbon samples prepared were then heat-treated in order to control the amount of acidic functional groups formed by the acid treatments. Coin-type EDLC cells with two symmetric carbon electrodes were assembled using the prepared carbon materials and an organic electrolyte. The electrochemical performance of the EDLC was measured by galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. Among the various activated carbons, the carbon electrodes (CSsb800) prepared by the treatments of coconutshell-based carbon activated with NaOH and $H_3BO_5$, and then heat treated at $800^{\circ}C$ under a flow of nitrogen gas, showed relatively good electrochemical performance. Although the specific-surface-area of the carbon-electrode material ($1,096m^2/g$) was less than that of pristine activated-carbon ($1,122m^2/g$), the meso-pore volume increased after the combined chemical and heat treatments. The specific capacitance of the EDLC increased from 59.6 to 74.8 F/g (26%) after those post treatments. The equivalent series resistance of EDLC using CSsb800 as electrode was much lower than that of EDLC using pristine activated carbon. Therefore, CSsb800 exhibited superior electrochemical performance at high scan rates due to its low internal resistance.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.287-294
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• 2009

$TiO_2$가 첨가된 탄소복합전극을 제조 Capacitive deionization(CDI)에서의 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 탄소전극과 탄소복합전극을 제조하여 순환전류전압법과 충전-방전 평가를 하였으며 이때의 이온제거율에 대하여 고찰하였다. 순환전류전압법으로 1 mV/s의 전위주사속도에서 측정한 결과 탄소전극은 125 F/g, 탄소복합전극의 축전용량은 243 F/g으로 2배 증가됨을 확인하였다. 탄소복합전극의 $TiO_2$의 함량은 10 wt.%로 고정하였으며 $TiO_2$가 첨가됨에 따라 전기이중층 흡착량이 증가되어 이온제거율이 탄소전극보다 25% 증가되었다.

• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.137-144
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• 2008

The commercial activated carbons are typically prepared by activation from coconut shell char or coal char containing lots of inorganic impurities. They also have pore structure and pore size distribution depending on nanostructure of precursor materials. In this study, two types of commercial activated carbons were applied for EDLC electrode by removing impurities with acid treatments, and controlling pore size distribution and contents of functional group with heat treatment. The effect of the surface functional groups on electrochemical performance of the activated carbon electrodes was investigated. The initial gravimetric and volumetric capacitance of coconut based activated carbon electrode which was acid treated by $HNO_3$ and then heat treated at $800^{\circ}C$ were 90 F/g and 42 F/cc respectively showing 94% of charge-discharge efficiency. Such a good electrochemical performance can be possibly applied to the medium capacitance of EDLC.

• 한국세라믹학회지
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• 제45권11호
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• pp.662-666
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• 2008

Electrochemical properties of carbon cryogel electrode for the application of composite electrode materials mixed with metal oxide in supercapacitor have been studied. Carbon cryogels were synthesized by sol-gel polycondensation of resorcinol with form aldehyde, followed by a freeze drying, and then pyrolysis in an inert atmosphere. Physical properties of carbon cryogel were characterized by BET, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). It is found that carbon cryogel is amorphous material. The electrochemical properties of carbon cryogel were measured by cyclic voltammetry as a function of concentration of liquid electrolyte, galvanostatic charge-discharge with different scan rates and electrochemical impedance measurements. The result of cyclic voltammetry indicated that the specific capacitance value of a carbon cryogel electrode was approximately 150.2 F/g (at 5 mV/s in 6M KOH electrolyte).

• Corrosion Science and Technology
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• 제9권6호
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• pp.281-288
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• 2010

This study examined the carbon corrosion at Pt/C interface in proton exchange membrane fuel cell environment. The Pt nano particles were electrodeposited on carbon substrate, and then the corrosion behavior of the carbon electrode was examined. The carbon electrodes with Pt nano electrodeposits exhibited the higher oxidation rate and lower oxidation overpotential compared with that of the electrode without Pt. This phenomenon was more active at $75^{\circ}C$ than $25^{\circ}C$. In addition, the current transients and the corresponding power spectral density (PSD) of the carbon electrodes with Pt nano electrodeposits were much higher than those of the electrode without Pt. The carbon corrosion at Pt/C interface was highly accelerated by Pt nano electrodeposits. Furthermore, the polarization and power density curves of PEMFC showed degradation in the performance due to a deterioration of cathode catalyst material and Pt dissolution.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-82
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• 2014

소프트 일렉트로닉스에 대한 많은 수요로 인해 신축성 전극이 주목 받고 있다. 그 후보 중 하나인 카본블랙 복합소재(composite)는 낮은 가격, 용이한 공정성뿐 만 아니라 특정 범위에서 인장에 따라 비저항이 감소하는 장점을 가지고 있다. 하지만 전자소자로 쓰이기엔 전기전도도가 좋지 못 한 단점을 가지고 있다. 그래핀은 2차원 나노구조의 카본 계열 물질로서 뛰어난 전기적 특성과 유연성을 가지고 있으며 그래핀의 첨가로 카본블랙 복합소재의 전도성을 향상시킬 것으로 예상된다. 본 연구에서는 그래핀을 카본블랙 전극에 첨가하여 강화된 전기적 특성을 조사하였다. 그래핀 첨가 카본전극의 전기저항률은 카본블랙 전극과 비교해 감소하였다. 이는 그래핀이 서로 접촉하지 않는 카본블랙 응집체를 연결하여 도전 구조를 강화하였기 때문이다. 또한 그래핀은 인장 시 나타나는 카본블랙 전극의 저항증가를 감소시켰다. 그 원인은 그래핀이 인장 시 멀어지는 카본블랙 응집체 간극을 연결함과 동시에 인장방향으로 정렬되기 때문이다. 결론적으로 그래핀 첨가는 카본블랙 복합소재의 전기적 특성을 향상시켜 신축성 전극으로서 2가지 효과를 부여한다.