• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.116-122
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• 2010

DC magnetron 스퍼터링을 이용해 구리(Cu) 호일 위에 실리콘(Si)을 증착한 후 $800^{\circ}C$에서 열처리하여 $Cu_3Si$를 얻고, 이의 리튬 이차전지용 음극으로서 특성을 조사하였다. $Cu_3Si$는 Si 성분을 포함하고 있으나 상온에서 리튬과 반응하지 않았다. 선형 주사 열-전류(linear sweep thermammetry, LSTA) 실험과 고온 충방전 실험을 통하여, 상온에서 비활성인 $Cu_3Si$가 $85^{\circ}C$ 이상에서는 활성화되어 Si 성분이 전환(conversion)반응에 의해 리튬과 반응함을 확인하였다. $Cu_3Si$에서 분리된 Si는 $120^{\circ}C$에서 Li-Si 합금 중에서 리튬의 함량이 가장 많은 $Li_{21}Si_5$ 상까지 리튬과 반응함을 유사 평형 조건(quasi-equilibrium)의 실험으로부터 알 수 있었다. 그러나 정전류 조건($100\;mA\;{g_{Si}}^{-1}$)에서는 리튬 합금반응이 $Li_{21}Si_5$까지 진행되지 못하였다. 또한 $120^{\circ}C$에서 전환반응에 의해 생성된 Li-Si 합금과 금속 상태의 Cu는 충전과정에서 다시 $Cu_3Si$로 돌아감, 즉 $Cu_3Si$와 리튬은 가역적으로 반응함을 확인하였다. $120^{\circ}C$에서 $Cu_3Si$ 전극은 비정질 실리콘 전극보다 더 우수한 사이클 특성을 보여 주었다. 이는 비활성인 구리가 실리콘의 부피변화를 완충하여 집전체에서 탈리되는 현상을 완화하고 결과적으로 전극이 퇴화하는 것을 억제하기 때문인 것으로 설명할 수 있다. 실제로 비정질 실리콘 전극은 충방전 후에 실리콘 층의 균열과 탈리가 관찰되었으나, $Cu_3Si$ 전극에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.243-244
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• 2009

The $TiO_2$ nanofiber doped $TiO_2$ electrode area applied to dye-sensitized solar cells(DSSCs). The mixtures of $TiO_2$ nanofiber to $TiO_2$ photoelectrode has larger surface area than $TiO_2$ photoelectrode. In this research added 2.5, 5 and 10wt% $TiO_2$ nanofibers and the optimum condition of 5 wt% $TiO_2$ nanofiber's high surface area contributing the improvement of short-circuit photocurrent. The open-circuit voltage was 0.7V and solar energy conversion efficiency was 5.4%.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2005년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2005

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.3-4
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• 2007

Many electrochemical power devices such as solid state batteries and solid oxide fuel cell have been studied and developed for solving energy and environmental problems. Fuel cell is a modular, high efficient and environmentally energy conversion device, it has become a promising option to replace the conventional fossil fuel based electric power plants. This paper offers some new perspectives on fuel cell development and commercialization which come from the broad consideration of the commercialization efforts of the entire fuel cell industry.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권4호
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• pp.1310-1314
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• 2011

Sodium beta-alumina (SBA) nano-powders were synthesized by the citrate sol-gel process, and the effects of the cationic surfactant n-cetyltrimethylammonium bromide surfactant (CTAB) were investigated. The structure and morphology of the nano-powders were characterized by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscope (TEM) techniques, respectively. The effects of CTAB on the citrate sol-gel process and the SBA formation were investigated by thermo gravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The conductivity of ceramic pellets of SBA was measured by electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed that the CTAB inhibited the agglomeration of SBA powders effectively and consequently decreased the crystallization temperature of SBA, about $150^{\circ}C$ lower than that of the sample without CTAB. The measured conductivity of SBA was $1.21{\times}10^{-2}S{\cdot}cm^{-1}$ at $300^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.153-158
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• 2012

We use UV(ultraviolet)-$O_3$ treatment to increase the surface area and porosity of $TiO_2$ films in dye-sensitized solar cells (DSSCs). After the UV-$O_3$ treatment, surface area and porosity of the $TiO_2$ films were increased, the increased porosity lead to amount of dye loading and solar conversion efficiency was improved. Field emission scanning electron microscopy images clearly showed that the nanocrystalline porosity of films were increased by UV-$O_3$ treatment. The Brunauer, Emmett, and Teller surface area of the $TiO_2$ films were increased from $0.71cm^2/g$ to $1.31cm^2/g$ by using UV-$O_3$ treatment for 20 min. Also, UV-$O_3$ treatment of $TiO_2$ films significantly enhanced their solar conversion efficiency. The efficiency of the films without treatment was 4.9%, and was increased to 5.6% by UV-$O_3$ treatment for 20 min. Therefore the process enhanced the solar conversion efficiency of DSSCs, and can be used to develop high sensitivity DSSCs.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.55.1-55.1
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• 2011

Dye-sensitized solar cell(DSSC) have been considered one of the promising alternatives to conventional solar cells, because of their low cost, easy fabrication and relatively high energy conversion efficiency. However, although the cell offers reasonable efficiency at least 11%, the use of a liquid electrolyte placed technological challenges for achieving the desired durability and operational stability of the cell. In order to prevent or reduce electrolyte leakage considerable efforts have been made, such as p-type semiconductor or organic hole-transport material that better mechanical properties and simple fabrication processes. In this work, we synthesized solid-state electrolyte containing LiI and KI metal salt with starting materials of poly ethylene oxide to substitute liquid electrolyte enhance the ionic conductivity and solar conversion efficiency. Li+ leads to faster diffusion and higher efficiency and K+ leading to higher ionic conductivity. The efficiency of poly ethylene oxide/LiI system electrolyte is 1.47% and poly ethylene oxide/potassium electrolyte is 1.21%. An efficiency of 3.24% is achieved using solid-state electrolyte containing LiI and KI concentrations. The increased solar conversion efficiency is attributed to decreased crystallinity in the polymer that leads to enhanced charge transfer.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.110-115
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• 2007

고온형 연료전지인 고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC)는 연료에 대한 유연성(fuel flexibility)이 높다. 따라서 높은 에너지 밀도를 가진 디젤을 개질하여 SOFC를 운전하는 것은 효과적인 방법이다. 하지만 디젤이 가지는 특성으로 인해 디젤 자열개질기(autothermal refromer)는 운전 시간에 따라 탄소 침적(carbon deposition) 현상이 발생하여 개질기의 성능이 쉽게 저감된다. 개질기 성능 저감 현상 때문에 개질 가스들 중에 탄화수소 생성량이 많아지며, 이는 SOFC 성능도 저감시킨다. 이러한 현상은 연료극에 공급되는 탄화수소가 야기하는 탄소 침적으로 사료된다. 본 연구에서는 탄화수소가 SOFC에 주는 성능 저감을 확인하였으며, 연료전지 성능 저감을 줄이기 위한 디젤 자열개질기 반응물들의 조건 선정($H_2O/C$와 $O_2/C$의 몰 비)을 통해 디젤 자열 개질기 특성을 살펴보았다. 특히 $H_2O/C=0.8$과 $O_2/C=3$인 디젤 자열개질 반응 조건에서 좋은 개질 성능을 확인할 수 있었다.

• 플랜트 저널
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• 제16권3호
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• pp.47-52
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• 2020

본 연구에서는 알루미늄으로 제작된 심해 장비의 부식 저항 능력 향상시키기 위해 알루미늄 부식 방지 방법과 측정방법을 조사하였다. 조사된 부식 방지 방법은 Cathodic Protection(음극화 보호), Conversion Coating, Anodizing, 및 Organic Coating이었다. 그리고 간단하게 조사된 측정 방법은 Scanning Electron Microscope (SEM), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Glow discharge optical emission spectrum spectroscopy (GD-OES), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Transmission Electron Microscopy (TEM), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Scanning Vibrating Electrode Technique (SVET), Contact Angle(접촉각), Interfacial Tension (경계면 장력)이었다. 알루미늄 부식을 방지하기 위해 널리 사용되는 방법은 Anodizing과 Organic Coating이었으며, 부식 측정을 위해서는 여러 방법들이 골고루 사용되었다. 그 중 많이 사용되는 방법은 표면의 구조를 관찰하 위한 SEM과 부식 저항 능력을 측정하기 위한 접촉각 측정이었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권8호
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• pp.2683-2688
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• 2011

Silica-manganese oxides with a core-shell structure were synthesized via precipitation of manganese oxides on the $SiO_2$ core while varying the concentration of a precipitation agent. Elemental analysis, crystalline property investigation, and morphology observations using low- and high-resolution electron microscopes were applied to the synthesized silica-manganese oxides with the core-shell structure. As the concentration of the precipitating agent increased, the manganese oxide shells around the $SiO_2$ core sequentially appeared as $Mn_3O_4$ particles, $Mn_2O_3+Mn_3O_4$ thin layers, and ${\alpha}-MnO_2$ urchin-like phases. The prepared samples were assembled as electrodes in a supercapacitor with 0.1 M $Na_2SO_4$ electrolyte, and their electrochemical properties were examined using cyclic voltammetry and charge-discharge cycling. The maximum specific capacitance obtained was 197 F $g^{-1}$ for the $SiO_2-MnO_2$ electrode due to the higher electronic conductivity of the $MnO_2$ shell compared to those of the $Mn_2O_3$ and $Mn_3O_4$ phases.