• Carbon letters
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• 제16권1호
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• pp.51-56
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• 2015

Carbonate-type organic electrolytes were prepared using propylene carbonate (PC) and dimethyl carbonate (DMC) as a solvent, quaternary ammonium salts, and by adding different contents of 1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate ($EMImBF_4$). Cyclic voltammetry and linear sweep voltammetry were performed to analyze conducting behaviors. The surface characterizations were analyzed by scanning electron microscopy method and X-ray photoelectron spectroscopy. From the experimental results, increasing the $EMImBF_4$ content increased the ionic conductivity and reduced bulk resistance and interfacial resistance. In particular, after adding 15 vol% $EMImBF_4$ in 0.2 M $SBPBF_4$ PC/DMC electrolyte, the organic electrolyte showed superior capacitance and interfacial resistance. However, when $EMImBF_4$ content exceeded 15 vol%, the capacitance was saturated and the voltage range decreased.

• 한국표면공학회지
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• 제33권5호
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• pp.339-348
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• 2000

The study was conducted on the effect of bath composition on the surface appearance, the hardness and the crystal orientation of zinc electrodeposits from the chloride bath. (1) The hardness of the zinc electrodeposits from the chloride bath was increased by suppressing mass transfer of zinc through adding the organic additives and the chlorine ion in the electrolyte. (2) The surface whiteness of zinc deposits was decreased due to the change of the preferred orientation from (002) , (103) to (101) , (100) through increasing the organic additives and chlorine ion in the electrolyte. (3) The addition of Cu, Sn, Ni or Co in the chloride bath elevated the hardness of the zinc deposits but darkened the surface whiteness. (4) The optimum condition of the organic additives and the chlorine ion for increasing the hardness of zinc deposits and preventing dark surface ranges 0.3 m1/1 to 0.4 m1/1 and 6.5 mol/1 to 6.8mol/l respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.704-709
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• 2011

접촉글로우방전 전기분해(CGDE)에 의한 후코이단의 저분자화에 대해 연구하였다. CGDE 공정 후에 후코이단을 기능성 식품재료로 사용하기 위해 유기산을 전해질로 사용하였다. 실험결과 유기산을 이용한 전기분해에 의해 후코이단의 분자량을 효과적으로 감소시킴을 보였다. 전해질의 농도가 증가하면 글로우방전 시작 전압이 감소하고 글로우방전시작 전류는 증가하였다. 반응시간에 따른 후코이단의 분자량 변화로부터 저분자화반응은 1차 반응속도 식을 따름을 보였다. 유기산을 이용한 CGDE에 의해 후코이단의 분자량이 처음의 약 1/77로 감소하였으며, CGDE 저분자화 과정에서 유리된 황산기 함량이 작았다.

• 한국재료학회지
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• 제33권10호
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• pp.430-438
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• 2023

In this study, we synthesized pH-controlled resorcinol-formaldehyde (RF) gels through the polymerization of two starting materials: resorcinol and formaldehyde. The prepared RF gels were dried using an acetone substitution method, and they were subsequently carbonized under nitrogen atmosphere to obtain carbon xerogels (CX_Y) prepared at different pH (Y). The carbon xerogels were utilized as active materials for coin-type organic supercapacitor electrodes to investigate the influence of pH on the electrochemical properties of the carbon xerogels. The carbon xerogels prepared at lower pH (CX_9.5 and CX_10) exhibited sufficient particle growth, with a three-dimensional network of particles during the RF gel formation, resulting in the development of abundant mesopores. Conversely, the carbon xerogels prepared at higher pH (CX_11 and CX_12) retained densely packed structures of small particles, leading to pore collapse and low specific surface areas. Consequently, CX_9.5 and CX_10 showed high specific surface areas, and provided ample adsorption sites for the formation of electric double layers with electrolyte ions. Moreover, the three-dimensional particle network in CX_9.5 and CX_10 significantly enhanced electrical conductivity. The presence of well-developed mesopores in these materials further facilitated the effective transport of electrolyte ions, contributing to their superior performance as organic supercapacitor electrodes. This study confirmed that pH-controlled carbon xerogels are one of the promising active materials for organic supercapacitor electrodes. Furthermore, we concluded that pH during RF gel formation is a crucial factor determining the electrode performance of the carbon xerogels, highlighting the need for precise pH control to obtain high-performance carbon xerogel electrodes.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2002년도 추계총회 및 학술발표회
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• pp.55-55
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• 2002

• 전기화학회지
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• 제6권3호
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• pp.169-173
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• 2003

금속산화물 전극을 이용한 전기화학 캐패시터는 일반적으로 산성 수용액 전해질에서 금속산화물에 대한 양성자의 가역적인 전기화학반응을 이용한다. 수계 전해질을. 사용한 수퍼캐패시터는 전위창(electrochemical stability window)이 유기계 전해질을 사용한 수퍼캐패시터에 비해 좁은 문제를 안고 있다. 금속산화물 전극과 리튬 또는 암모늄 이온을 함유한 유기계 전해질을 사용한 전기화학 캐패시터의 특성을 확인하였다. $RuO_2$ 전극을 사용한 전기화학 캐패시터는 1M $LiPF_6$, EC, DEC 및 EMC혼합용매 전해액 중에서 순환전위전류법(주사속도. 2mV/sec, 전위영역: $2.0\~4.2V(Li|Li^+))$으로 산화 및 환원에 대하여 비정전용량을 구한 바, 각각 145 및 $142F/g-RuO_2{\cdot}nH_2O$이었다

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1345-1351
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• 2018

To allow stable cycling of layered nickel-rich cathode material at high voltage, silyl-functionalized dimethoxydimethylsilane is proposed as a multi-functional additive. In contrast to typical functional additive, dimethoxydimethylsilane does not make artificial cathode-electrolyte interfaces by electrochemical oxidation because it is quite stable under anodic polarization. We find that dimethoxydimethylsilane mainly focuses on scavenging nucleophilic fluoride species that can be produced by electrolyte decomposition during cycling, leading to improving interfacial stability of both nickel-rich cathode and graphite anode. As a result, the cell cycled with dimethoxydimethylsilane-controlled electrolyte exhibits 65.7% of retention after 100 cycle, which is identified by systematic spectroscopic analyses for the cycled cell.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권1호
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• pp.35-42
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• 2017

In this study, the effect of electrolyte addition on the removal of organics and nutrients in electrochemical wastewater using a copper electrode, and the characteristics of the by-product of electrolysis were investigated. The removal of organics increased significantly as shorter reaction times upon the addition of chloride ion, and most of the electrolysis reaction was completed within 20 min. The reaction rate gradually increased in proportion to the $Cl^-$/COD ratio, whereas the highest removed mass of organic matter per mass of added electrolyte was observed at a $Cl^-$/COD ratio of 1. After the addition of electrolyte, significant removal of ammoniacal nitrogen was observed as a result of the enhanced generation of oxidizers such as hypochlorite. Excellent phosphorus removal was also achieved in a very short reaction time (within 2 min) by electro-coagulation. As the electrolysis progressed, the amount of by-product increased gradually, whereas a decrease of sludge volume index was observed after the addition of electrolyte. This indicated that the settling performance of the by-products was better, and their removal would be easily achieved.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.427-441
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• 2022

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)의 핵심 구성요소 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 수소이온을 애노드(anode)에서 캐소드(cathode)로 이동시키는 전해질의 역할 및 연료의 투과를 막는 분리막으로서의 역할을 수행하며 PEMFC의 성능 및 효율을 결정짓는 핵심 소재이다. 현재 나피온 (Nafion^®)으로 대표되는 과불소화계 전해질 막이 높은 수소이온 전도도 및 화학적 안정성으로 인해 상용화 되었지만, 높은 생산비용과 구동 시 환경오염 물질이 배출된다는 문제점을 갖고 있다. 이를 대체할 PEM 소재로써 고분자의 구조 조절 및 개질 과정이 용이한 다양한 종류의 탄화수소계 고분자가 제시되고 있지만, 실제 PEMFC에 적용되기 위해서는 성능 및 내구 특성을 개선해야 하는 과제가 남아있다. 이에 본 총설은 탄화수소계 PEM의 성능 및 내구 특성을 향상시키기 위해 1) 가교 구조를 도입한 가교 막 개발, 2) 무기 첨가제 도입을 통한 유⋅무기 복합 막 개발 및 3) 다공성 지지체를 활용한 강화 복합막을 개발하는 연구에 대해 살펴보고자 한다.

• 멤브레인
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• 제20권3호
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• pp.173-184
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• 2010

미생물 연료전지는 신재생에너지로서 미생물이 유기물을 분해하는 신진대사 과정을 통해서 전기에너지를 생성한다. 각종 유기물이 풍부한 폐수를 이용하여 전력을 생산할 뿐 아니라, 슬러지 발생량도 감축할 수 있는 미래 전도유망한 친환경에너지이다. 하지만 이를 상용화하기 위해서는 전지 내부에서 발생하는 모든 저항요소들을 감소시켜 더 높은 전력밀도를 생산해야 될 필요가 있다. 예를 들어 신진대사가 활발한 미생물의 종류, 미생물과 전극의 효과적인 전자전달 과정, 전극의 재료 및 형태 등의 개선을 통하여 전력밀도를 높일 수 있다. 특히, 고분자 전해질 분리막의 성능개선은 산화, 환원전극조를 완벽히 분리할 뿐만 아니라, 환원전극으로의 수소이온 전도도를 높여 내부저항을 줄일 수 있는 핵심 요소이다.