• 제목/요약/키워드: organic electrolyte

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Unique Fluid Ensemble including Silicone Oil for the Application of Optical Liquid Lens

  • Bae, Jae-Young;Park, Sung-Soo;Kim, Jae-Hong;Park, Chin-Ho;Choi, Young-Chul;Jung, Ha-Yong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권4호
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    • pp.731-735
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    • 2008
  • The fluid ensemble in the liquid lens, which is composed of electrolyte and silicone oil, is the key material system to vary the focal length processing of the electrochemical desorption. In order to characterize the capability of the liquid lens according to response time and optical range, we prepared a fluid ensemble comprising the electrolyte and oil. To elucidate the physical mechanism of the effective response time, we examined the viscosity dependency while satisfying the requirements for the density and refractive index of the electrolyte and oil, respectively. The characterization results indicated that the response time (up and down) is influenced by the viscosity of the electrolyte and oil. On this basis, we prepared a fluid ensemble capable of reversibly adjusting for the focal length of the liquid lens, as well as the response time. The ensemble is applicable to various systems such as micro-lens and optical sensors.

전기투석용 bipolar 막을 이용한 하밀감 및 당유자 주스의 품질개선에 관한 연구 (Study on the Quality Improvement of Acidic Citrus Juices, Citrus natsudaidai and Citrus grandis, by Bipolar Membrane Electrodialysis)

  • 양민호;강영주
    • 한국식품과학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.630-636
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    • 2007
  • 고산성 감귤 주스에 속하는 하밀감과 당유자 주스를 bipolar 막으로 100분 전기투석하여 품질변화를 조사하였고, 하밀감 시료에 대하여서는 일반적으로 탈산용으로 사용되는 유기산 선택성 막과 비교분석하였다. Bipolar 막 장착 후 전기투석하였을 때 pH는 점진적으로 증가하는 경향을 보였고, 유기산 선택성 막을 사용하였을 때는 투석 후 거의 pH가 변하지 않았다. 총산도는 유기산 선택성 막을 사용하여 전기투석 후 하밀감 시료인 경우 약 70.0% 감소하였고, bipolar 막은 약 57.2% 감소하였다. 가용성고혈분은 모든 시료에서 약 10% 정도 감소하였다. 전기전도도는 유기산 선택성 막을 이용한 경우에는 3.2에서 0.9까지 급격히 감소하였으나, bipolar 막은 반대로 하밀감, 당유자 주스에서 약 24.6, 20.9%의 전기전도도가 상승하는 결과를 보였다. 당산비가 100분 투석 후 약 1.4-2.0배 증가하였다. 유리당, 플라보노이드는 사용된 투석막 차이에 대한 전기투석 전후 유의적인 차이가 없었으며, 유기산은 함량은 투석 후 상당히 감소하였다. 유기산 선택성 막, $Na_2SO_4$ 전극액으로 전기투석 시 potassium 및 sodium의 급격한 함량변화가 있었으나, bipolar막, $K_2SO_4$ 전극액으로 전기투석에 의하여 이온 함량 변화가 거의 없는 주스 생산이 가능했다. 총폴리페놀 함량, 전자공여 작용 및 아질산염 소거능 등 항산화 효과에 대한 영향은 전기투석 후 약간 감소하는 것으로 조사되었다. 관능검사 결과 bipolar 막을 사용하여 전기투석한 시료가 기호도가 좋았으며, 이 투석 주스에 가당한 시료가 맛과 종합적 기호도에서 가장 평점이 높았다.

Trifluoropropyltrimethoxysilane 전해질 첨가제를 이용한 리튬이온전지의 싸이클 특성 향상 (Trifluoropropyltrimethoxysilane as an Electrolyte Additive to Enhance the Cycling Performances of Lithium-Ion Cells)

  • 신원경;박세미;김동원
    • 전기화학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.156-163
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    • 2014
  • 본 연구에서는 불소계 실란을 첨가제로 사용하여 전해액의 열화 반응을 억제함으로써 리튬이온전지의 싸이클 특성을 향상시키고자 하였다. 첨가제로 사용된 trifluoropropyltrimethoxysilane은 리튬염과 카보네이트계 유기 용매로 이루어진 액체 전해질보다 전기화학적 산화, 환원 분해반응이 먼저 일어나 음극 및 양극 표면에서 안정적인 고체전해질계면 (solid electrolyte interphase, SEI) 막을 형성하며, 5 wt.%의 첨가제를 포함하는 경우 가장 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. SEM 및 XPS 분석을 통해 전극 표면에 생성된 피막의 화학 성분을 분석하였으며, 이들 결과로부터 새로운 SEI 형성 첨가제로서 불소계 실란의 가능성을 확인하였다.

Deposition of Functional Organic and Inorganic Layer on the Cathode for the Improved Electrochemical Performance of Li-S Battery

  • Sohn, Hiesang
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.483-489
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    • 2017
  • The loss of the sulfur cathode material through dissolution of the polysulfide into electrolyte causes a significant capacity reduction of the lithium-sulfur cell during the charge-discharge reaction, thereby debilitating the electrochemical performance of the cell. We addressed this problem by using a chemical and physical approach called reduction of polysulfide dissolution through direct coating functional inorganic (graphene oxide) or organic layer (polyethylene oxide) on electrode, since the deposition of external functional layer can chemically interact with polysulfide and physically prevent the leakage of lithium polysulfide out of the electrode. Through this approach, we obtained a composite electrode for a lithium-sulfur battery (sulfur: 60%) coated with uniform and thin external functional layers where the thin external layer was coated on the electrode by solution coating and drying by a subsequent heat treatment at low temperature (${\sim}80^{\circ}C$). The external functional layer, such as inorganic or organic layer, not only alleviates the dissolution of the polysulfide electrolyte during the charging/discharging through physical layer formation, but also makes a chemical interaction between the polysulfide and the functional layer. As-formed lithium-sulfur battery exhibits stable cycling electrochemical performance during charging and discharging at a reversible capacity of 700~1187 mAh/g at 0.1 C (1 C = 1675 mA/g) for 30 cycles or more.

Fluoroethylene Carbonate Addition Effect on Electrochemical Properties of Mixed Carbonate-based Organic Electrolyte Solution for a Capacitor

  • Kim, Mingyeong;Kim, Ick-Jun;Yang, Sunhye;Kim, Seok
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권2호
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    • pp.466-470
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    • 2014
  • In this paper, organic solvent electrolytes were prepared by a mixture of propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), tetraethylammonium tetrafluoroborate ($TEABF_4$)s to evaluate the ionic properties of propylene carbonate (PC)/dimethyl carbonate (DMC) mixtures as solvents for a capacitor application, in view of improving the electrochemical performances. The bulk resistance and interfacial resistance of the mixture electrolytes were investigated using an AC impedance method. The morphology of carbon-based electrodes which were contained in different electrolytes was analyzed by scanning electron microscopy (SEM) method. From the experimental results, by increasing the FEC content, capacitance of electrodes was increased, and the interfacial resistance was decreased. In particular, by a content of 2 vol % FEC in 0.2 M $TEABF_4$ PC/DMC solvent, the electrolyte showed the superior capacitance. However, when FEC content exceeds 2 vol %, the capacitance was decreased and the interfacial resistance was increased.

수환경 특성에 따른 은과 이산화티탄 나노입자의 응집 특성 연구 (Aggregation Behavior of Silver and TiO2 Nanoparticles in Aqueous Environment)

  • 임명희;배수진;이용주;이성규;황유식
    • 상하수도학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.571-579
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    • 2013
  • The aggregation behaviors of silver nanoparticles (AgNPs) and titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles were investigated. Time-resolved dynamic light scattering (DLS) was used to study the initial aggregation of AgNPs and $TiO_2$ over a range of mono (NaCl) and divalent ($CaCl_2$) electrolyte concentrations. The effects of pH, initial concentration of NPs and natural organic matters (NOM) on the aggregation of NPs were also investigated. The aggregation of both nanoparticles showed classical Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) type behavior. Divalent electrolyte was more efficient in destabilize the AgNPs and $TiO_2$ than monovalent electrolyte. The effect of pH on the aggregation of AgNPs was not significant. But the aggregation rate of $TiO_2$ was much higher with increasing pH. Higher NPs concentration leads to faster aggregation. Natural organic matter (NOM) was found to substantially hinder the aggregation of both AgNPs and $TiO_2$. This study found that the aggregation behavior of AgNPs and $TiO_2$ are closely associated with environmental factors such as ionic strength, pH, initial concentration of NPs and NOM.

배터리 전해질 유기용매인 EC(Ethylene Carbonate)의 연소특성치 측정 (Measurement of Combustible Characteristics of EC(Ethylene Carbonate) for Battery Electrolyte Organic Solvent)

  • 장유리;장유선;최재준;하동명
    • 한국가스학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.50-55
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    • 2023
  • 리튬이온 2차전지는 현재 많은 수요와 공급이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 리튬이온전지의 전해질 유기용매로 사용되는 EC(Ethylene Carbonate)의 연소특성치 연구를 통해 이를 취급하는 공정의 안전성 확보를 목적으로 한다. 밀폐식 장치인 Setaflash와 Pensky-Martens에 의한 EC의 인화점은 141 ℃와 143 ℃, 개방식 장치인 Tag와 Cleveland는 각각 152 ℃와 156 ℃로 측정되었으며 AIT(Auto Ignition Temperature)는 420 ℃로 측정되었다. Setaflash에서 측정된 인화점에 의한 LEL(Lower Explosive Limit) 은 3.6 Vol.%로 계산되었다.

페놀계 활성탄소섬유 전극과 유기성 전해질을 사용하는 전기이중층 캐패시터의 비축전용량 특성 (Specific Capacitance Characteristics of Electric Double Layer Capacitors with Phenol Based Activated Carbon Fiber Electrodes and Organic Electrolytes)

  • 안계혁;김종휘;신경희;노근애;김태환
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.822-827
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    • 1999
  • 본 연구에서는 에너지 밀도가 큰 초고용량 캐패시터를 제작하기 위한 기초 연구로서 활성탄소섬유의 물성과 유기 전해질의 특성이 초고용량 캐패시터의 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 유기성 전해질의 경우는 이온의 크기가 수용성 전해질 보다 훨씬 크기 때문에 탄소전극의 세공크기에 많은 영향을 받으며, 용량을 발현할 수 있는 유효세공의 크기가 커야 한다는 것을 알 수 있었다. 혼합용매를 이용한 전해액의 조성은 큰 비축전용량과 빠른 충전속도, 그리고 낮은 ESR 및 방전전류의 세기에 대한 높은 비축전용량 유지성 등의 우수한 충방전 특성을 나타내는 것을 알 수 있었고, 전해질의 높은 이온전도도가 용량발현 및 자가방전 특성에 큰기여를 하고 있으며, 전해질 이온의 크기는 충전속도에 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

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리튬 이온 폴리머 전지용 고용량 LiMnO2-organic Composite 정극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of LiMnO2-organic Composite Cathodes with High Capacity for Lithium Ion Polymer Battery)

  • 김종욱;조영재;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.162-168
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    • 2002
  • The purpose of this study is to research and develop LiMnO$_2$-organic and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-organic composite with high energy density for Lithium ion polymer battery. This paper describes cyclic voltammetry, impedance sepctroscopy, electrochemical properties of LiMnO$_2$-organic and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-organic composite with polymer electrolyte as a function of a mixed ratio. The first discharge capacity of LiMnO$_2$-PAn with 3 wt.% PAn was 83mHA/g, while that of Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-PPy composite was 136 mAh/g. The Ah efficiency was above 98% after the 2nd cycle. The LiMnO$_2$-PAn with DMcT 2 wt.% and Li$_{0.3}$MnO$_{2}$-PPy composites cathode with 5wt. PPy in PVDF-PC-EC-LiClO$_4$ electrolyte showed good capaity with cycling. The discharge capacity of LiMnO$_2$-PAn with wt.% DMcT was 80 and 130 mAh/g at 1st and 12th cycle, respectively. The capacity of LiMnO$_2$-PAn composite with 2 wt.% DMcT was higher than that of LiMnO$_2$-PAn composite.mposite.

산화물계 고체전해질 함량에 따른 PEO 기반 복합전해질 전기화학 성능 연구 (Study on Electrochemical Performances of PEO-based Composite Electrolyte by Contents of Oxide Solid Electrolyte)

  • 이명주;김주영;오지민;김주미;김광만;이영기;신동옥
    • 전기화학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.80-87
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    • 2018
  • 웨어러블 디바이스, 전기자동차와 에너지저장시스템에 대한 전력 수요가 증가함에 따라 리튬이온 전지에 있어서 안전성은 가장 중요한 요소가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 PEO 전해질과 LLZO 고체전해질을 복합화하여 전해질을 제조하였고, LLZO 고체전해질 함량에 따라 결정성, 형상 및 전기화학 성능 분석을 진행하였다. 결과로부터 PEO 전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량 및 균일한 분포가 전체 복합전해질의 이온전도도 향상에 중요한 요소임을 확인하였다.