• 제목/요약/키워드: electrode polarization

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폐무연솔더(Sn-Ag-Cu)의 전해재활용 시 주석과 은의 전기화학적 거동 연구 (Electrochemical Behavior of Tin and Silver during the Electrorecycling of Pb-free Solder (Sn-Ag-Cu) Waste)

  • 김민석;이재천;김리나;정경우
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권3호
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    • pp.61-72
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    • 2022
  • 주요성분이 Sn(93.0 %)-Ag(3.26 %)-Cu(0.89 %)로 구성되는 SAC 폐무연솔더로부터 주석과 은을 회수하기 위한 전기화학적인 방법을 연구하였다. 폐무연솔더의 건식용해, 주조를 통해 제조한 작업전극을 사용하여 분극거동 조사와 정전류 전해용해를 실시하였다. 분극시험 시 활성화영역의 산화전류피크는 전해액의 황산 농도가 높아질수록 감소하였으며, 1 molL-1 황산농도가 전해용해를 위해 가장 적절한 것으로 나타났다. 정전류 용해 시 전극표면의 부동태층인 양극슬라임이 두꺼워짐에 따라 전극전위가 지속적으로 높아졌으며, 10 mAcm-2에서 25시간동안 지속적인 전해용해가 가능한 반면 50 mAcm-2에서는 2.5 시간 이후부터 전극전위가 급상승하여 전해용해반응이 중단되었다. 정전류 전해용해 시 은은 양극슬라임에 농축되었으며, 전해액내 염소이온의 농도가 0.3 molL-1인 경우 농축율이 미첨가 조건보다 12.7% 높은 94.3%를 나타내었다. 또한 염소이온의 첨가에 의해 전해액내 주석이온의 안정성을 높이고 주석의 전착전류효율을 향상시킬 수 있었다.

알칼리 축전지의 활물질에 관한 연구. 카드뮴 전극에 관하여 (Studies on the Active Materials of Alkaline Storage Battery. On Cadmium Electrode)

  • 이주성;주충렬;박수길
    • 대한화학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.325-330
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    • 1981
  • Ni-Cd 전지 중 카드뮴 전극을 수산화 칼륨용액 중에서 각종 조건의 변화에 따른 cyclic voltammetry를 행하여 카드뮴전극의 전기화학적 거동을 검토하였으며 voltammogram에 나타나는 peak전위 근처의 각 전위에서 정전위 전해를 하여 충, 방전상태의 전기화학적 거동을 X-선 회절선도의 해석 결과와 결부시켜 전극반응 메카니즘을 종합적으로 검토하였다. 수산화카드뮴 마이너스 전극의 음극분극 곡선에는 두 개의 peak가 나타난다. 마이너스극의 수산화카드뮴은 제 1 peak 전위에서 카드뮴 금속으로 환원되고 제 2 peak 전위에 도달하면 매우 활성이 큰 금속 상태로 되며 (002)면이 (101)면보다 성장이 매우 크다. 또한 제 2 peak 전위의 카드뮴은 산소와의 선택적인 반응이 급속히 일어남을 알 수 있었다. 본 실험의 결과 카드뮴극과 산소와의 반응은 화학적 반응인 $2Cd + O_2 + 2H_2O\;{\longrightarrow}\;2Cd(OH)_2$으로 진행된다고 추정하였다.

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Synthesis and Electrochemical Performance of Reduced Graphene Oxide/AlPO4-coated LiMn1.5Ni0.5O4 for Lithium-ion Batteries

  • Hur, Jaehyun;Kim, Il Tae
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권12호
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    • pp.3553-3558
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    • 2014
  • The reduced graphene oxide(rGO)/aluminum phosphate($AlPO_4$)-coated $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ (LMNO) cathode material has been developed by hydroxide precursor method for LMNO and by a facile solution based process for the coating with GO/$AlPO_4$ on the surface of LMNO, followed by annealing process. The amount of $AlPO_4$ has been varied from 0.5 wt % to 1.0 wt %, while the amount of rGO is maintained at 1.0 wt %. The samples have been characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy. The rGO/$AlPO_4$-coated LMNO electrodes exhibit better cyclic performance compared to that of pristine LMNO electrode. Specifically, rGO(1%)/$AlPO_4$(0.5%)- and rGO(1%)/$AlPO_4$(1%)-coated electrodes deliver a discharge capacity of, respectively, $123mAhg^{-1}$ and $122mAhg^{-1}$ at C/6 rate, with a capacity retention of, respectively, 96% and 98% at 100 cycles. Furthermore, the surface-modified LMNO electrodes demonstrate higher-rate capability. The rGO(1%)/$AlPO_4$(0.5%)-coated LMNO electrode shows the highest rate performance demonstrating a capacity retention of 91% at 10 C rate. The enhanced electrochemical performance can be attributed to (1) the suppression of the direct contact of electrode surface with the electrolyte, resulting in side reactions with the electrolyte due to the high cut-off voltage, and (2) smaller surface resistance and charge transfer resistance, which is confirmed by total polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy.

Evaluation of Metals (Al, Fe, Zn) in Alternative Fuels by Electrochemical Impedance Spectroscopy in Two Electrode Cell

  • Song, Yon-Kyun;Lim, Geun-Woong;Kim, Hee-San
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.92-97
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    • 2010
  • Many kinds of alternative fuels such as biodiesel, ethanol, methanol, and natural gas have been developed in order to overcome the limited deposits in fossil fuels. In some cases, the alternative fuels have been reported to cause degrade materials. The corrosion rates of metals were measured by immersion test, a kind of time consuming test because low conductivity of these fuels was not allowed to employ electrochemical tests. With twin two-electrode cell newly designed for the study, however, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) test was successfully applied to evaluation of the corrosion resistance ($R_p$) of zinc, iron, aluminum, and its alloys in an oxidized biodiesel and gasoline/ethanol solutions and the corrosion resistance from EIS was compared with the corrosion rate from immersion test. In biodiesel, $R_p$ increased in the order of zinc, iron, and aluminum, which agreed with the corrosion resistance measured from immersion test. In addition, on aluminum showing the best corrosion resistance ($R_p$), the effect of magnesium as an alloying element was evaluated in gasoline/ethanol solutions as well as the oxidized biodiesel. $R_p$ increased with addition of magnesium in gasoline/ethanol solutions containing chloride and the oxidized biodiesel. In the mean while, in gasoline/ethanol solutions containing formic acid, Al-Mg alloy added 1% magnesium had the highest $R_p$ and the further addition of magnesium decreased $R_p$. It can be explained with the fact that the addition of more than 1% magnesium increases the passive current density of Al-Mg alloys.

4전극 전기비저항 탐사장비의 개발 및 검증 (Development and Verification of 4-Electrode Resistivity Probe)

  • 김준한;윤형구;정순혁;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3C호
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    • pp.127-136
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 포화지반의 전기적 특성파악을 위한 4전극 전기비저항 프로브(4-Electrode Resistivity Probe: 4ERP)의 개발과 검증이다. 4ERP는 웨너 배열을 적용하여 전극에서 분극작용 없이 전기비저항을 산정할 수 있도록 쐐기형과 평면형으로 제작되었다. 쐐기형은 지반속에 관입하기 위한 용도이며 평면형은 실내실험시 사용되는 셀등에 설치하기 위한 것이다. 크기가 다른 6종류의 글라스비드와 3종류의 모래를 사용하여 압밀시험을 수행한 결과, 간극률이 감소함에 따라 전기비저항이 증가하였으며, Arichie 공식에 사용되는 m값이 입자의 크기보다 형상에 영향을 받는 것으로 나타났다. 액상화 수조에서 수행된 실험결과 체적간극률과 유사한 전기비저항 간극률이 산정되었다. 대형 토조에서 수행된 관입실험으로부터 간극률 주상도를 얻을수 있었다. 본 논문에서 제시된 4ERP는 포화 지반의 간극률을 효과적으로 산정할 수 있는 장비가 될 수 있을것으로 판단된다.

Polycarbonate 멤브레인 필터 기반 La0.6Sr0.4CoO3-𝛿 나노와이어가 적용된 중온형 고체산화물 연료전지 제작 (Fabrication of intermediate-temperature solid oxide fuel cells with La0.6Sr0.4CoO3-𝛿 nanowires based on polycarbonate membrane filter)

  • 한강;고영균;황규진;신현호;신성수
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.95-102
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    • 2024
  • Enhancing the oxygen surface exchange reaction by increasing the specific surface area of the electrode is a promising structural approach to lowering the operating temperature of solid oxide fuel cells (SOFCs). Nanowire structures, due to their high specific surface area and lower tortuosity of ion and electron conduction pathways, play a vital role in enhancing SOFC electrode performance. In this study, we synthesized La0.6Sr0.4CoO3-𝛿 (LSC) nanowires using a polycarbonate membrane filter as a nanotemplate and applied them to the cathode for intermediate-temperature SOFC fabrication. The fabricated cell exhibited a 10% increase in peak power density at 650℃, achieving 0.506 W·cm-2, compared to cell using only commercial LSC powder. Furthermore, distribution of relaxation times analysis revealed a 15% reduction in area-specific polarization resistance in the mid-frequency range. These findings demonstrated that the electrode with LSC nanowires fabricated through electrospray deposition can significantly improve electrochemical performance of intermediate-temperature SOFC.

비수용액 내에서 중합체의 산화 (Oxidation of Polymers in Nonaqueous Solutions)

  • 최칠남;양효경
    • 대한화학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.138-160
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    • 2001
  • 이 연구에서 온도, pH, 효소, 그리고 염의 첨가에 따라 부식(산화)전위에 영향을 주 인자들을 알아보기위해 비수용액 poly(vinylchloride)(PVC)와 poly(carbonate)(PC) 의 산화전위와 전류밀도를 측정하였다. Tafel 기울기는 분극곡선의 Tafel polt으로부터 결정되어졌다. 전달게수 ${\alpha}$는 기울기 (1-${\alpha}$)nF/2.3RT에서 얻어질 수 있고 인식된 전극 반응은 모든 조건에서 비가역적으로 나타났다.

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삼인산 나트륨과 아질산 나트륨에 의한 탄소강 부식방지 특성 연구 (Study on The Corrosion Inhibition Characteristics of Carbon Steel by Sodium Phosphate And Sodium Nitrite)

  • 문전수;이재근
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.137-141
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    • 2010
  • Sodium nitrite is widely used as one of the popular corrosion inhibitors for the protection of ferrous metal in closed cooling water system, such as a diesel engine and a chiller. The optimum treatment conditions are studied through laboratory tests using linear polarization resistance (LPR) technique. Corrosion rate of the carbon steel electrode could be maintained less than $2.5{\times}10^{-3}$ mmpy in the test condition of 500 ppm as ${NO_2}^-$, 200 ppm as $Cl^-$, $70^{\circ}C$ and pH 6.8. The pH control is confirmed not to be an important factor in the protection of carbon steel by sodium nitrite inhibitor. The addition of tolyltriazole was needed for the protection of the copper alloy in the sodium nitrite treatment system.

수치적분을 이용한 강유전체의 이력곡선 모델링 (A Hystesis Loop Modeling of Ferroelectric Thin Film Using Numerical Integration Method)

  • 강성준;정양희;유일현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.696-699
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    • 2003
  • 본 연구에서는 MDFM (Metal-Dielectric-ferroelectric-Metal) 구조의 강유전체 캐패시터와 수정된 Sawyer-Tower 회로를 접목시켜 강유전체의 이력곡선을 정밀하게 계산하기 위한 모델을 제시하였다. 본 모델은 스위칭 쌍극자 분극의 수학적 표현을 수치적분 알고리즘에 적용하였으며, 강유전체와 하부전극사이에 dielectric 층을 포함시켜 피로특성을 고려할 수 있다. 본 모델의 예측치를 PLT(10) 강유전체 박막의 측정결과와 비교하여 본 모델의 유효성을 입증하였다.

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1,4-Diketo-3,6-Diphenyl-Pyrrolo-[3,4c]-Pyrrole(DPP)계 유기안료의 합성 및 흡수스펙트라 (Synthesis and Absorption Spectra of 1,4-Diketo-3,6-Diphenyl-Pyrrolo-[3,4c]-Pyrrole)

  • 김성훈
    • 한국인쇄학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-15
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    • 1996
  • In this paper, the preparation of lead zirconium titanate(PZT) thin film by sol-gel processing was descried. Thin film coated with thickness of 4${\mu}{\textrm}{m}$ on the stainless steel substrates using the multiple spin-coating process. The crystalline phases of PZT powder and film were investigated by X-ray diffraction pattern and PZT thin film has perovskite structure over 600 C annealing temperature. Corona charging characteristics of the ferroelectric PZT thin film at 600 C were investigated by electrophotographic measurement. A difference in the charging characteristics between positive and negative corona charging was found. The charge acceptance depended in the polarity of corona and the poling of film. According to the D-E hysteresis measurment, PZT thin film can be poled by corona charging without use of top electrode. The remnant polarization in the PZT thin film is generally in the order of 48$\mu$C/$\textrm{cm}^2$. From this results, the ferroelectric PZT thin film will be possible to apply for the add-on type imaging formation.

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