• Title/Summary/Keyword: 고체전극

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가스절연 개폐장치에서 전극 및 경사 유전율 고체 스페이서의 형상 변경

  • Ju, Heung-Jin;Go, Gwang-Cheol
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.230-230
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    • 2009
  • 가스절연 개폐장치 (Gas Insulated Switchgear : GIS)의 고체 스페이서에 경사 기능성 재료 (Functionally Graded Material : FGM)가 적용될 때, 절연성능이 크게 향상된다. 본 논문에서는 FGM 스페이서가 적용된 GIS의 전극 및 스페이서의 형상을 변경하여 최대전계를 완화시켰다. 이를 위해 완전요인실험 (Full Factorial Design : FFD)과 결합된 반응표면법 (Response Surface Methodology : RSM)의 최적화기법을 이용하여, 전극 및 스페이서의 최적 형상을 설계하였다.

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Oligo(EDOT)/PVdF Blend Electrolyte for All Solid Polymer Battery (전 고체 고분자 전지용 Oligo(EDOT)/PVdF 블렌드 전해질)

  • Kim, Min Su;Gwon, Hyeon-Ju;Jo, Nam-Ju
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.33 no.3
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    • pp.289-295
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    • 2022
  • In this study, we intend to fabricate an all solid polymer battery with a reduced interfacial resistance between the solid electrolyte and the electrode by applying thiophene based polymers as both electrode and electrolyte materials. In order to minimize the interfacial resistance with the poly(3,4-ethylenedioxy thiophene) (PEDOT) based electrode, 3,4-ethylenedioxy thiophene (EDOT) oligomer was introduced into the solid electrolyte. Also, to improve the lithium salt dissociation ability of the EDOT oligomer [oligo(EDOT)] electrolyte, it was blended with poly(vinylidene fluoride) (PVdF). As a result, the ionic conductivity of the solid polymer electrolyte increased by introducing PVdF into the oligo (EDOT). From the result of evaluating the electrochemical properties of an all solid polymer battery, the interfacial resistance significantly decreased by introducing a thiophene based polymer to the electrode and electrolyte.

Optimization of micro structure of solid oxide fuel cell electrode (고체산화물 연료전지 변수 조사 및 전극미세구조 최적화)

  • Jo, Dong Hyun;Chun, Jeong Hwan;Park, Ki Tae;Hwang, Ji Won;Kim, Sung Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

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A Review on 3D Structure Formation, Analysis and Performance Prediction Technique for All-solid-state Electrode and Battery (3차원 전고체 전극 구조체 형성, 분석 및 성능 예측 기술 동향)

  • Park, Joonam;Jin, Dahee;Kim, Dohwan;Bae, Kyung Taek;Lee, Kang Taek;Lee, Yong Min
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.22 no.4
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    • pp.139-147
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    • 2019
  • Lithium-ion battery (LiB) with high energy density and efficiency has been utilized for the electric vehicle (EV) and energy storage system (ESS) as well as portable devices. However, as explosion accidents have frequently happened till lately, all-solid-state lithium secondary battery (ALSB) began to get in a spotlight because it can secure a very high safety and energy density by substituting flammable organic liquid electrolyte to nonflammable inorganic solid electrolyte. In spite of ALSB's certain merits, it has shown much poorer performance of cells than one of LiB due to some challenges, which have been small or never dealt with in the LiB system. Hence, although plenty of studies made progress to solve them, an approach about design of all-solid-state electrode (ASSE) has been limited on account of difficulty of ALSB's experiments. That is why the virtual 3D structure of an all-solid-state electrode has to be built and used for the prediction of cell performance. In this study, we elucidate how to form the 3D ASSE structure and what to be needed for the simulation of characteristics on ALSB. Furthermore, the ultimate orientation of 3D modeling and simulation for the study of ALSB are briefly suggested.

Effect of the Processes of Polysilazane Solid Electrolyte Layer and Silver Active Electrode on the Electrical Characteristics of Memristor (폴리실라잔 고체 전해질 층과 은 활성 전극의 공정이 멤리스터의 전기적 특성에 미치는 영향)

  • Hui-Su Yang;Gyeong-seok Oh;Dong-Soo Kim;Jin-Hyuk Kwon;Min-Hoi Kim
    • Journal of IKEEE
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    • v.27 no.1
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    • pp.25-29
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    • 2023
  • Effect of the processes of polysilazane solid electrolyte layer and silver (Ag) active electrode on the electrical characteristics of memristor was investigated. The memristor with the solid electrolyte annealed at higher temperature exhibited the higher set voltage and better memory retention characteristics than that annealed at lower temperature. The increase in the set voltage and the improvement of the memory retention characteristic at high annealing temperature were attributed to a reduction in the void density and an increase in the void uniformity inside the solid electrolyte, respectively. In the case where the polysilazane solution's concentration is high, the memristor exhibited rapid degradation of low resistive state even annealed at high temperature. Lastly, it was shown that the memristor with the solution-processed Ag active electrode showed WORM property unlike that with the vacuum-processed Ag active electrode. The WORM property was possibly due to morphological defects present in the solution-processed Ag active electrode.

Electrical Conduction in Y2O3-doped SrZrO3-metal Electrode System (Y2O3가 도핑된 SrZrO3-금속전극계의 전기전도 특성)

  • Baek, Hyun-Deok;Lee, Poong-Hun
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.4
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    • pp.367-376
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    • 2002
  • Electrical conduction in $SrZr_{1-x}Y_xO_{3-\delta}$((x=0.05, 0.10)-metal electrode system was investigated by impedance spectroscopy and two-probe d.c. conductivity measurement. Electrode conductivity in anodic direction varies with $P_W^{1/2}$( and that in cathodic direction with $P_{O2}^{1/4}$ in oxidizing atmosphere. In hydrogen atmosphere, the addition of water vapor increased the electrode conductivity both in anodic and cathodic direction. Increasing dopant concentration from 5 to 10% showed a more than four times increase in anodic conduction as well as bulk conduction of the solid electrolyte. This observation implies that unfilled oxygen vacancy concentration increases rapidly as the dopant content increases in humid atmosphere. The activation energy of cathodic conduction in Pt and Ag electrode was nearly same below $800^{\circ}C$ which means the rate of cathodic reaction is determined by the reaction in the electrolyte surface rather than on the metal electrodes.

Potential of Perchlorate Ion-Selective Electrode in PVC Membrane and Electrode Characteristics by ac Impedance (과염소산 이온선택성 PVC막 전극전위와 임피던스에 의한 전극특성)

  • 김경민;조경섭;강안수
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.49-52
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    • 1998
  • 1. 서론 : 화약이나 고체 충진제, 고체로\ulcorner 추진제의 산화제, slurry blasting agent 및 동물사료의 식품첨가제로 사용되고 있는 과염소산은 발화나 폭발성이 매우 강한 산화제로 정확한 순도를 측정하는 것은 중요하다. 용량분석법과 중량분석법에 비교하여 조작이 간단하고 편리한 과염소산이온의 농도를 직접 측정할 수 있는 PVC막 전극에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. (생략)

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침투법(infiltration)을 이용한 고체 산화물 연료전지용 복합체 전극 제조 및 평가

  • Park, Jong-Seong;Vohs, J.M.;Gorte, R.J.
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.57.2-57.2
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    • 2012
  • 산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

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Silicone Rubber Membrane-Based Chloride Ion-Selective Electrode (실리콘러버-지지체 염화이온선택성 막전극)

  • Sakong, Dong-Sik;Kim, Jin-Mog;Cha, Jin-Mog
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.41 no.12
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    • pp.653-660
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    • 1997
  • Silicone rubber-matrix membranes doped with tetradecyltrimethylammonium chloride (TDTMACl) are used to enhance electrode performance for chloride measurements in physiological samples. The optimized membrane formulation incorporates 95.4 wt% silicone rubber and 4.6 wt% TDTMACl, and its pH response is negligible in the range of pH 6-10. The TDTMACl-doped silicone rubber membrane exhibits sub-Nernstian response to chloride from 10 to 300 mM (-37.5 mV/decade), but its selectivities for chloride over other anions are remarkably enhanced: KpotCl,NO3=1.3, KpotCl,I=2.0, KpotCl,Sal=0.8, KpotCl,SCN=2.0 and KpotCl,ClO4=0.8. Furthermore, since the silicone rubber-matrix membrane exhibits better adhesion to the solid surface than do PVC membranes, the lifetime of the coated-wire type membrane electrode is greatly improved. The response properties toward chloride and salicylate for solid-state sensor are not significantly changed after at least 35 days of use.

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