• 제목/요약/키워드: molten salt

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Cycling Behavior of Binder-Free Graphite-Lithium Intercalation Anode In AICI3-EMIC-LiCI-SOCI2 Room-Temperature Molten Salt

  • Koura, Nobuyuki;Minami, Takuto;Etoh, Keiko;Idemoto, Yasushi;Matsumoto, Futoshi
    • 전기화학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.178-182
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    • 2002
  • The electrochemical behavior of binder-free carbon anode, comprising of only artificial and natural graphite (AG and NG) particles, for intercalation and deintercalation of lithium ion $(Li^+)$ in aluminum chloride (AICI_3)-I-ethyl­3-methylimidazolium chloride (EMIC)-lithium chloride (LiCl)-thionyl chloride $(SOCI_2)$ room-temperature molten salt (RTMS) was studied. Binder-free carbon electrodes were fabricated using electrophoretic deposition (EPD) method. The binder-free carbon anodes provided a relatively flat charge and discharge potentials $(0\;to\;0.2V\;vs.\;Li/Li^+)$ and current capabilities $(250-340mAh{\cdot}g^{-1})$ for the intercalation and deintercalation of $Li^+$. Stability of the binder-free carbon anodes for intercalation and deintercalation of 50 cycles was confirmed.

용융염 합성법에 의한 $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$의 제조 (Preparation of $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$, by the molten salt synthesis method)

  • 박경봉;김태희
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.99-103
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    • 2005
  • NaCl-KCl을 flux로 사용한 용융염 합성법을 이용하여 $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$, 분말을 제조하였다. $700^{\circ}C$에서 $800^{\circ}C$의 온도범위에서 상형성 및 분말 상태의 변화를 조사하였다. 용융염 합성법으로 $750^{\circ}C$ 2시간 하소하였을 때, 순수한 페로브스카이트 구조를 가진 $Pb(Sc_{1/2}Ta_{1/2})O_3$ 상이 형성되었으며, 평균 입자 크기는 $0.5\{mu}m$ 이하이고 입방체와 유사한 형상을 갖는 분말이 제조되었다. DIA, X-선 회절 분석, 미세구조 변화를 통해 합성된 분말의 특성을 고찰하였다.

Development of TREND dynamics code for molten salt reactors

  • Yu, Wen;Ruan, Jian;He, Long;Kendrick, James;Zou, Yang;Xu, Hongjie
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권2호
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    • pp.455-465
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    • 2021
  • The Molten Salt Reactor (MSR), one of the six advanced reactor types of the 4th generation nuclear energy systems, has many impressive features including economic advantages, inherent safety and nuclear non-proliferation. This paper introduces a system analysis code named TREND, which is developed and used for the steady and transient simulation of MSRs. The TREND code calculates the distributions of pressure, velocity and temperature of single-phase flows by solving the conservation equations of mass, momentum and energy, along with a fluid state equation. Heat structures coupled with the fluid dynamics model is sufficient to meet the demands of modeling MSR system-level thermal-hydraulics. The core power is based on the point reactor neutron kinetics model calculated by the typical Runge-Kutta method. An incremental PID controller is inserted to adjust the operation behaviors. The verification and validation of the TREND code have been carried out in two aspects: detailed code-to-code comparison with established thermal-hydraulic system codes such as RELAP5, and validation with the experimental data from MSRE and the CIET facility (the University of California, Berkeley's Compact Integral Effects Test facility).The results indicate that TREND can be used in analyzing the transient behaviors of MSRs and will be improved by validating with more experimental results with the support of SINAP.

우라늄의 건식전해정련 연구 (A Study on the Electrorefining of Uranium)

  • 강영호;황성찬;김응호;유재형
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.368-372
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    • 2003
  • 본 연구는 건식 용융염 전해정련실험에서 고체음극에 순수 우라늄금속 전착되는 최적조건을 얻기 위한 내용이다. 실험 결과, 용융염(LiCl-KCl)중 $UCl_3$의 농도가 2wt%이상이 존재할 때 고체음극에 순수한 우라늄이 전착됨을 알았다. 또한, 전착물중 전류밀도와 용융염중 U의 함량이 미치는 영향과 우라늄의 형태에 관한 연구가 수행되었다.

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MgCl2-CaCl2-NaCl 혼합용융염에서 Mg2+ 이온의 전기화학적 거동 (Electrochemical Behavior of Mg2+ Ions in MgCl2-CaCl2-NaCl Molten Salt)

  • 류효열;정상문;김정국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권6호
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    • pp.939-944
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    • 2012
  • 본 연구에서는 $MgCl_2-CaCl_2$-NaCl 혼합용융염에서 $Mg^{2+}$ 이온의 전기화학적 거동을 평가하였다. $MgCl_2-CaCl_2$-NaCl 용융염에서 순환전압전류법 측정을 통해 $Mg^{2+}$이온의 환원전위를 측정하였고, $MgCl_2$의 농도 변화 및 용융염의 온도변화에 따른 환원전위의 영향에 대해 살펴보았다. 그리고 각각 660, 680, 700, 720 및 $740^{\circ}C$의 온도에서 $Mg^{2+}$ 이온의 확산계수를 계산한 결과 $8.79{\times}10^{-6}$, $9.56{\times}10^{-6}$, $1.17{\times}10^{-5}$, $1.4{\times}10^{-5}$$1.77{\times}10^{-5}\;cm^2\;s^{-1}$로 측정되었다. 또한 Arrhenius 식을 통해 $Mg^{2+}$ 이온의 확산에 대한 활성화 에너지는 $70.28\;kJ\;mol^{-1}$로 계산되었다.

SiOC 매트(Mat)를 이용한 열전지용 전해질 격리판 제조 및 특성 (Properties of the Electrolyte Separators for Thermal Batteries Using SiOC Mat)

  • 임경훈;조광연;류도형;신동근;진은주;김현이;정해원;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.648-652
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    • 2009
  • Ceramic fiber separator is the promising material for thermal battery system because it reduces the production cost and offers the potential to a new application compared to a pellet type electrolyte. The electrolyte separator for thermal battery should be easily handled and loaded a large amount of the molten lithium salt. Ceramic fibers were used as an electrolyte separator and the lithium based molten salts were infiltrated into the ceramic filters. Leakage of molten salt (several lithium salts) leads to short-circuit during the thermal battery operation. In this study, a uniform and fine SiOC mat with fibers ranging from 1 to 3 ${\mu}m$ was obtained by electrospinning of polycarbosilane and pyrolysis. The optimum spinning conditions for obtaining fine diameters of SiOC fiber were controlled by the solution composition and concentration, applied voltage and spinning rate, release rate by porosity. The pore structures of the ceramic filter and the melting properties of the lithium salts affected to the electrolyte loading and leakage. The importance of the fiber size and porosity and their control was discussed and the mechanical properties were also discussed.

용융탄산염에 대한 스테인레스강의 내식성 향상을 위한 NiAl 피복에 관한 연구 (Study on the NiAl Coating for Corrosion Resistance of Stainless Steel in Molten Carbonate Salt)

  • 황응림;강성군
    • 한국재료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.76-80
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    • 1997
  • 용융탄산염 연료전지 분리판의 wet-seal부의 내식성 향상을 위한 NiAl 피복공정이 조사되었다. AlSl 316 스테인레스강위에 Ni과 Al를 순차적으로 피복한 후, $800^{\circ}C$에서 3시간 열처리하여 NiAl상이 형성됨을 확인할 수 있었다. NiAl상이 피복된 스테인레스강은 $650^{\circ}C$, 용융탄산염($62^{m}/_{o}Li_2CO_3-38^{m}/_{o}/K_{2}CO_{3}$)내에서 침지시험을 통해 내식성이 평가되었는데, AISI 316 스테인레스강에 비해 우수한 내식성을 보였다. 이는 표면에 치밀하게 형성된 AI 산화물층에 의한 것으로 판단되었다.

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$LiCl-Li_2O_2$ 용융염계에서 오스테나이트계 합금의 부식거동 (Corrosion Behavior of Austenitic Alloys in the Molten Salts of $LiCl-Li_2O_2$)

  • 오승철;윤기석;임종호;조수행;박성원
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.373-378
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    • 2003
  • $LiCl-Li_2O_2$용융염계에서 용융염 취급장치의 구조재료를 위한 평가의 일환으로 오스테나이트 합금인 Fe-base 및 Ni-base 합금의 부식거동을 분위기온도; 650~$725^{\circ}C$, 부식시간: 24~168h, $Li_2O$농도; 3wt%, 혼합가스농도: Ar-10%$O_2$에서 조사하였다. $LiCl-Li_2O_2$ 용융염계에서 Ni-base 합금이 Fe-base 합금보다 높은 내부식성을 나타내었으며, 또한 Fe-base 합금에서 Fe의 함량이 낮고 Ni의 함량이 높은 경우 부식저항성이 증가하였다. 아울러 Fe-base 합금의 부식생성물은 $Cr_2O_3$, $FeCr_2O_4$ Ni-base 합금에서는 $Cr_2O_3$, $NiFe_2O_4$로 나타났다.

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용융탄산염내에서의 NiAl합금의 내식성에 미치는 Yttrium의 첨가 영향 (The Effect of Yttrium on Corrosion Behavior of NiAl Intermetallic Compound in the Molten Carbonate Salt)

  • 황응림;이대희;김선진;강성군
    • 한국재료학회지
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    • 제8권8호
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    • pp.685-692
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    • 1998
  • 용융탄산염 연료전지는 $650^{\circ}C$의 부식성이 강한 용융탄산염내에서 작동되므로, 분리판 재료로 사용되고 있는 316L 스테인레스강의 부식은 용융탄산염 연료전지의 수명을 단축시키는 주요한 원인이다. 특히 분리판 wet-seal부의 부식은 보다 심각한 것으로 알려져 있다. 이를 해결하기 위하여 AI계 합금이 피복재료로 사용되어 왔지만, 본 연구에서는 보다 우수한 분리판 wet-seal부의 내식 피복재료 개발을 위하여 피복재료인 NiAI 합금에 산화 활성화 원소인 yttrium을 최고 1.5 at%까지 첨가하였다. $650^{\circ}C$의 용융탄산염내에서 yttium 함량에 따른 NiAI/Y 합금의 침지부식실험 및 분극실험을 통하여 내식성을 평가하고 부식 억제를 위해 가장 적절한 NiAI/Y 피복 재료의조성을 결정한 결과 최소의 yttrium 조성은 0.7 at% 임을 알 수 있었다.

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Very Efficient Nucleophilic Aromatic Fluorination Reaction in Molten Salts: A Mechanistic Study

  • Jang, Sung-Woo;Park, Sung-Woo;Lee, Byoung-Se;Chi, Dae-Yoon;Song, Choong-Eui;Lee, Sung-Yul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권3호
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    • pp.881-884
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    • 2012
  • We report a quantum chemical study of an extremely efficient nucleophilic aromatic fluorination in molten salts. We describe that the mechanism involves solvent anion interacting with the ion pair nucleophile $M^+F^-$(M = Na, K, Rb, Cs) to accelerate the reaction. We show that our proposed mechanism may well explain the excellent efficiency of molten salts for SNAr reactions, the relative efficacy of the metal cations, and also the observed large difference in rate constants in two molten salts $(n-C_4H_9)_4N^+\;CX_3SO_3^-$, (X=H, F) with slightly different sidechain ($-CH_3$ vs. $-CF_3$).