• 제목/요약/키워드: passivation current density

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고율 방전용 $Li/SOCl_2$ 전지의 카본 양극 개선에 관한 연구 (Studies on Improved Carbon Cathode Performance in High Rate $Li/SOCl_2$ Cell)

  • 최정자;조성백;박희숙
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.225-232
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    • 1997
  • 고율 방전용 Li/SOCl2전지의 성능은 카본 양극에 의해 크게 영향을 받는다. 전지가 방전되는 동안 SOCl2의 환원은 다공성 카본 양극에서 일어나고 기공내에 방전반응 생성물-주로 LiCl-이 석출된다. 이러한 현상으로 양극 표면이 부동화되어 전지의 성능이 제한된다. 양극이 성능을 향상시키기 위해 양극이 표면밀도와 두께를 각각 변화시켜 양극 반쪽셀 정전류 방전실험(50mA/$\textrm{cm}^2$)을 행하였다. 실험 결과 0.04g/$\textrm{cm}^2$, 두께 1.4mm의 양극이 가장 좋은 특성을 보였다. 표면 밀도가 0.04 g/$\textrm{cm}^2$로 일정하고 두께가 0.8mm, 1.4mm의 양극에서 분극현상은 두께가 두꺼운 1.4mm양극에서 감소하였으며 방전경과시간과 방전용량(Ah/$\textrm{cm}^2$)이 증가하였다. 두 양극에 대한 기공률 측정 결과 두께 1.4mm양극이 두께 0.8mm양극보다 전체 기공부피가 크고 전지성능과 연관되는 mesopore(0.05 $\mu$m~0.5$\mu$m)와 macropore(>0.5$\mu$m)부피가 더 증가하였다. 방전 후 카본 양극의 표면분석 결과 등방결정과 판상구조 집합체 형태의 LiCl과 소량의 S를 확인하였다.

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기화성방청제 Dialkylamine (di-)nitrobenzoates 합성 및 방청성능 (Synthesis and Performance of Dialkylamine (di-)nitrobenzoates for Vapor Corrosion Inhibitor)

  • 전용진;박용성;소순영
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.6-11
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    • 1999
  • 방청제로 dialkylaminc (di-)nitrobenzoates 14개 화합물을 합성하고 첨가제 효과와 함께 방청성능을 조사하였다. 합성화합물은 원소분석, FT-IR, $^1H$-NMR 분석으로 확인하였으며, 합성한 화합물과 첨가제 [$(NH_4)_2CO_3$, $NaHCO_3$]의 방청성능은 방청제를 1 M $Na_2SO_4$ 용액에 1% (w/v) 용해시켜 potentiostatic method로 분극실험하여 조사하였다. 철에 대해 dialkylamine 3, 5-dinitrobenzoates보다 dialkylamine 4-nitrobenzoates 부동태화 전류밀도 ($i_p$)가 작았으며, diethylamine 4-nitrobenzoate 용액에서 낮은 값 ($i_p$; $4.78mA/cm^2$)을 나타내었다. 비철에 대한 $i_p$값은 dialkylamine 3, 5-dinitrobenzoates가 작았고 dipropylamine 3, 5-dinitrobenzoate와 hexamethyleneimine 3, 5-dinitrobenzoate가 낮은 값 ($i_p$; 36, $37mA/cm^2$)을 나타냈다. 방청제에 $(NH_4)_2CO_3$$NaHCO_3$ 첨가효과는 철에 대해 높은 부식억제 효과를 나타냈으나, 비철에서는 좋은 결과를 얻지 못하였다. 철용 방청제 diethylamine 4-nitrobenzoate와 $(NH_4)_2CO_3$, $NaHCO_3$의 최적 혼합비율은 4 : 6과 5 : 5이며, 부동태화 전류밀도 ($i_p$)는 0.26, $0.85mA/cm^2$의 최소값을 각각 나타내었다.

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Micro Capillary Tube 방법을 이용한 430 스테인레스강 틈의 폭변화에 따른 틈부식의 전기화학적 평가 (An Electrochemical Evaluation on the Crevice Corrosion of 430 Stainless Steel with Variation of Crevice Wide by Micro Capillary Tubing Method)

  • 나은영
    • 전기화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.250-254
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    • 2003
  • 본 연구는 전기화학적 실험측정으로 페라이트계 430스테인레스강 시험편에 인위적으로 틈을 형성시켰다. 부식용액은 IN $H_2SO_4+0.1N\;NaCl$ 전해액을 사용하였고, 각 시험편의 틈의 크기를 달리하였다. 전기화학적 평가방법은 -600mV/5CE에서 정방향으로 +1,200mV/SCE까지 주사속도 600mV/hr로 동전위 분극시험을 실시하여 부식전위, 부동태 전류밀도 등의 부식거동을 분석하였다. 그리고 정전위 분극시험을 실시하여 부동태 구간 전위 -200mV/SCE를 일정하게 인가 한 후, 틈내에 부동태 전류밀도와 틈부식 발생시간을 계측하였다 실험방법에 있어 Microcapillary tube(MCT)를 이용한 방법으로 틈내 각 지점의 전위를 틈 깊이에 따른 틈내부의 전위강하(IR Drop)에 주목하고, 575 430 스테인레스강 금속에 대한 분극특성과 연계하므로써 틈부식의 발생 원인을 '전위의 이동'의 관점에서 규명 하였다.

정전위법에 의한 해상풍력 타워 구조물용 강재의 음극방식을 위한 최적방식전위 결정 (Determination of optimum protection potential for cathodic protection of offshore wind-turbine-tower steel substructure by using potentiostatic method)

  • 이정형;정광후;박재철;김성종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.230-237
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    • 2017
  • 본 연구에서는 해상풍력 타워 지지구조물용 강재인 S355ML 강에 대하여 전기화학적 기법으로 전기방식 설계에 필요한 최적 방식전위를 규명하고자 하였다. 동전위분극 실험 결과, 양극분극 곡선 상에서는 부동태 구간은 존재하지 않으며, 음극분극 곡선 상에는 용존산소환원반응에 의한 농도분극 구간과 수소가스 발생에 의한 활성화분극 구간이 관찰되었다. 음극방식 시 방식전위에 해당하는 농도분극 구간은 약 - 0.72 V ~ - 1.0 V의 전위 구간인 것으로 확인되었다. 다양한 전위에서 정전위 실험을 실시한 결과 전류밀도 변화는 시간에 따라 안정화되는 경향을 나타냈다. 1200초 동안 정전위 실험 후 주사전자현미경과 3D 분석 현미경을 이용한 시험편 표면 분석 결과, 양극분극 전위에 해당하는 0 V ~ - 0.50 V의 전위구간에서는 양극용해반응에 의한 부식손상이 관찰되었다. 이에 반해 음극분극 전위 영역에서는 대체적으로 손상이 없는 양호한 표면을 유지하였으며 석회질 피막 형성을 확인할 수 있었다. 연구결과, 농도분극 영역에 해당하는 - 0.8 V ~ - 1.0 V의 전위영역이 S355ML 강의 외부전원법에 의한 음극방식 적용 시 최적 방식 전위 구간으로 사료된다.

PEM 연료전지 경량화를 위한 마그네슘 분리판의 성능평가 (Performance assessment of Magnesium Bipolar Plates for Light Weight PEM Fuel Cell)

  • 박토순;이동우;김경환;권세진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1063-1069
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PEM 연료전지의 경량화를 위한 방안으로 밀도가 낮고 전기전도성이 높은 마그네슘 합금을 분리판에 적용하였다. 금속 분리판 표면의 부식 및 산화 방지막 형성을 위해서 스퍼터링을 이용하여 은(silver)을 증착하였다. 최적의 증착 조건 확립을 위한 내산성 평가에 있어서 미세균열이 발생하지 않는 3 ${\mu}m$를 최적 증착 두께로 선정하고, $180^{\circ}C$에서 코팅을 수행함으로써 증착 두께의 균일성을 향상시켰다. 단일전지 구성을 위한 분리판 형상결정을 위해서 체결압, 채널 깊이에 따른 성능을 비교평가 하였다. 제작된 분리판을 이용하여 단일전지를 구성하고, 코팅 유무 및 체결압과 채널 깊이별 전류-전압 성능을 비교평가 하였다. 코팅된 마그네슘 분리판은 최대 전력밀도 192 $mW/cm^2$로, 단위 중량당 전력 밀도가 기존 금속 분리판 대비 우수함을 확인하였다.

Contact Resistance and Leakage Current of GaN Devices with Annealed Ti/Al/Mo/Au Ohmic Contacts

  • Ha, Min-Woo;Choi, Kangmin;Jo, Yoo Jin;Jin, Hyun Soo;Park, Tae Joo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권2호
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    • pp.179-184
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    • 2016
  • In recent years, the on-resistance, power loss and cell density of Si power devices have not exhibited significant improvements, and performance is approaching the material limits. GaN is considered an attractive material for future high-power applications because of the wide band-gap, large breakdown field, high electron mobility, high switching speed and low on-resistance. Here we report on the Ohmic contact resistance and reverse-bias characteristics of AlGaN/GaN Schottky barrier diodes with and without annealing. Annealing in oxygen at $500^{\circ}C$ resulted in an increase in the breakdown voltage from 641 to 1,172 V for devices with an anode-cathode separation of $20{\mu}m$. However, these annealing conditions also resulted in an increase in the contact resistance of $0.183{\Omega}-mm$, which is attributed to oxidation of the metal contacts. Auger electron spectroscopy revealed diffusion of oxygen and Au into the AlGaN and GaN layers following annealing. The improved reverse-bias characteristics following annealing in oxygen are attributed to passivation of dangling bonds and plasma damage due to interactions between oxygen and GaN/AlGaN. Thermal annealing is therefore useful during the fabrication of high-voltage GaN devices, but the effects on the Ohmic contact resistance should be considered.

Simulation of Neutron irradiation Corrosion of Zr-4 Alloy Inside Water Pressure reactors by Ion Bombardment

  • Bai, X.D.;Wang, S.G.;Xu, J.;Chen, H.M.;Fan, Y.D.
    • 한국진공학회지
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    • 제6권S1호
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    • pp.96-109
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    • 1997
  • In order to simulate the corrosion behavior of Zr-4 alloy in pressurized water reactors it was implanted (or bombarded) with 190ke V $Zr^+\; and \;Ar^+$ ions at liquid nitrogen temperature and room temperature respectively up to a dose of $5times10^{15} \sim 8\times10^{16} \textrm{ions/cm}^2$ The oxidation behavior and electrochemical vehavior were studied on implanted and unimplanted samples. The oxidation kinetics of the experimental samples were measured in pure oxygen at 923K and 133.3Pa. The corrosion parameters were measured by anodic polarization methods using a princeton Applied Research Model 350 corrosion measurement system. Auger Electron Spectroscopy (AES) and X-ray Photoelectric Spectroscopy (XPS) were employed to investigate the distribution and the ion valence of oxygen and zirconium ions inside the oxide films before and after implantation. it was found tat: 1) the $Zr^+$ ion implantation (or bombardment) enhanced the oxidation of Zircaloy-4 and resulted in that the oxidation weight gain of the samples at a dose of $8times10^{16}\textrm{ions/cm}^2$ was 4 times greater than that of the unimplantation ones;2) the valence of zirconium ion in the oxide films was classified as $Zr^0,Zr^+,Zr^{2+},Zr^{3+}\; and \;Zr^{4+}$ and the higher vlence of zirconium ion increased after the bombardment ; 3) the anodic passivation current density is about 2 ~ 3 times that of the unimplanted samples; 4) the implantation damage function of the effect of ion implantation on corrosion resistance of Zr-4 alloy was established.

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3D 패키지용 관통 전극 형성에 관한 연구 (Fabrication of Through-hole Interconnect in Si Wafer for 3D Package)

  • 김대곤;김종웅;하상수;정재필;신영의;문정훈;정승부
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제24권2호
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    • pp.64-70
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    • 2006
  • The 3-dimensional (3D) chip stacking technology is a leading technology to realize a high density and high performance system in package (SiP). There are several kinds of methods for chip stacking, but the stacking and interconnection through Cu filled through-hole via is considered to be one of the most advanced stacking technologies. Therefore, we studied the optimum process of through-hole via formation and Cu filling process for Si wafer stacking. Through-hole via was formed with DRIE (Deep Reactive ion Etching) and Cu filling was realized with the electroplating method. The optimized conditions for the via formation were RE coil power of 200 W, etch/passivation cycle time of 6.5 : 6 s and SF6 : C4F8 gas flow rate of 260 : 100 sccm. The reverse pulsed current of 1.5 A/dm2 was the most favorable condition for the Cu electroplating in the via. The Cu filled Si wafer was chemically and mechanically polished (CMP) for the following flip chip bumping technology.

니켈/철 축전지의 철전극에 관한 연구(I) -철전극의 고이용률화- (A Study on Iron Electrode of Ni/Fe Battery(I) -High Utilization of Iron Electrode-)

  • 김운석;조원일;조병원;윤경석;신치범
    • 공업화학
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    • 제5권1호
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    • pp.44-53
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    • 1994
  • 고성능 니켈-철 축전지를 개발하기 위하여 알칼리 축전지로 이론적 용량밀도가 높고 저공해성, 저렴한 가격, 자원의 풍부성 등의 우수한 장점을 가지고 있는 철전극에 대한 연구를 수행하였다. 충방전반응의 특성을 전위주사법, SEM, XRD 분석으로 조사하였으며, 또한 전극용량을 정전류 충방전시험법으로 조사하였다. 철의 순도와 입자크기가 전극용량에 크게 영향을 미쳤으며, 첨가제 $Na_2S$는 전극의 부동태화를 방지하고 수소과전압을 높여 전극용량을 20% 정도 증대시켰다. 전극의 안정성과 용량은 Ni-fibrex와 foamed Ni집전체를 사용하여 증대시켰으며, 또한 소결온도에 영향을 받았다. 전극용량은 350 mAh/g(0.2 C)으로 나타났는데, 이는 이용률 36%에 해당한다.

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Inconel 625 용사코팅된 절탄기 핀튜브의 전기화학적 내식성 분석 (Analysis of Electrochemical Corrosion Resistance of Inconel 625 Thermal Spray Coated Fin Tube of Economizer)

  • 박일초;한민수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.187-192
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    • 2021
  • 본 연구는 절탄기 튜브의 저온부식 손상을 방지하기 위해 Inconel 625 용사재료를 활용하여 아크 열용사 코팅기술 적용 후 실링처리를 실시하였다. 용사코팅(TSC) 층의 내식성 분석을 위해 0.5 wt% 황산 수용액에서 다양한 전기화학적 실험을 진행하였다. 양극분극 실험 후에는 주사전자현미경과 EDS 성분분석을 통해 부식 손상 정도를 파악하였다. 자연전위 계측 시 TSC+실링처리(TSC+Sealing)의 안정적인 전위 형성을 통해 실링처리 효과를 확인하였다. 양극분극 실험 결과 TSC와 TSC+Sealing에서 부동태 영역이 확인되었으며, 부식 손상 역시 관찰되지 않아 내식성이 개선되었다. 더불어 타펠분석에 의해 산출된 부식전위와 부식전류밀도 분석 결과 TSC+Sealing의 내식성이 가장 우수하게 나타났다.