• Title/Summary/Keyword: 금속 전극

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TiO2 나노 튜브 형성 조건에 따른 광전기화학 반응

  • Lee, Gi-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.116.2-116.2
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    • 2016
  • n-type 반도체의 성질을 가지고 있는 $TiO_2$는 화학적 안정성, 3.2 eV의 밴드갭 에너지 등에 의하여 다양한 형태의 에너지 변환 및 저장 소재로 많이 연구되어지고 있다. 특히, Fujishima-Honda의 발견에 의한 광촉매적 특성은 $TiO_2$의 가장 대표적인 응용 분야라 할 수 있다. 이런 $TiO_2$는 솔-겔, 수열합성법, 침전법 등의 화학적 방법을 통하여 제조 한다. 하지만 이런 방법은 $TiO_2$를 전극으로 사용하기 위한 추가적인 공정이 필수적일 뿐 아니라 그 구조를 제어하기가 쉽지 않다. 이에 약 10여 년 전부터 많은 연구자, 과학자들은 금속 기판위에 $TiO_2$를 형성하는 양극산화 법에 대한 관심을 가지고 꾸준히 연구되어져 왔다. 양극산화법을 통한 $TiO_2$는 그 조건에 따라 박막, 기공(포어)구조, 튜브 구조 및 다양한 나노 구조를 형성할 수 있게 한다. 그렇지만 대표적인 구조는 기공간의 공간을 유지하는 나노 튜브의 형태라 할 수 있다. $TiO_2$ 나노 튜브를 형성하기 위해서는 극미량의 fluoride 이온이 첨가된 전해질에서 이루어진다고 알려져 왔다. 본 발표에서는 이런 전해질의 조건에 따른 나노튜브 구조의 변화를 보고 그 변화에 따른 광전기화학적 차이점에 대하여 논하고자 한다.

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Studies on the Photo-electrochemical Properties of Ti$O_{2-x}$ Thin Films (Ti$O_{2-x}$ 박막의 광-전기화학적 성질에 관한 연구)

  • Q Won Choi;Chu Hyun Choe;Ki Hyung Chjo;Yong Kook Choi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.29 no.6
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    • pp.582-591
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    • 1985
  • The thin films of Ti$O_{2-x}$, were prepared by vapor oxidation and Ti$O_2$ single crystal was reduced by heating in argon atmosphere. The photo-electrochemical properties of these samples were studied. When the photocurrent was scanned in 1M NaOH electrolyte solution, several peaks were observed in the vicinity of 320nm in the UV-region and in the vicinity of 520nm, 620nm, and 740nm in the visible-region. Contrary to the previous suppositions, those peaks were produced by the second-order lines from the grating monochromator.

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Investigation of Photocatalytic Activity with a Metal Doped TiO2 Nanotubular Electrode for Hydrogen Production (금속담지 된 수소제조용 TiO2 나노튜브 전극의 광활성 연구)

  • Lee, Jae-Min;Lee, Chang-Ha;Yoon, Jae-Kyung;Joo, Hyun-Ku
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.22 no.5
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    • pp.656-662
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    • 2011
  • The purpose of this study was to correlate between photoelectrochemcial hydrogen production rate and electron transfer with various types of metal doped $TiO_2$ nanotubes as photoanodes. In order to fabricate light sensitized photoanode, CdS, $WO_3$, and Pt were doped by electrodeposition method. As the results of experiments, the electron transfer was favorable from higher position to lower position of conduction band (CB). In consequence, the higher hydrogen production rate was as follows, CdS/$TiO_2$ (100 $umol/hr-cm^2$) > $WO_3/TiO_2$ (20 $umol/hr-cm^2$) > Pt/$TiO_2$ (10 $umol/hr-cm^2$). The surface characterizations exhibited that crystal structure, morphological and electrical properties of various metal depoed $TiO_2$ nanotubes by the results of SEM, TEM, XPS, and photocurrent measurements.

The improvement of electrochemical properties of $Li_4Ti_5O_{12}$ anode for doping (Doping에 의한 $Li_4Ti_5O_{12}$ 음극의 전기화학적 특성향상)

  • Lee, Dae-Jin;Jee, Mi-Jung;Choi, Byung-Hyun;Cho, Nam-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.55-55
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    • 2008
  • 이차전지의 음극 중 $LiC_6$는 높은 용량을 보이나 완충하는 프로세스 동안에 금속리튬에 가까운 potential을 갖게 되어 조작에 어려움이 있다. 이러한 대용물질로서 $Li_4Ti_5O_{12}$ spinel은 가볍고 높은 에너지 밀도를 가지고 있고 낮은 전압영역이 가능하여 이차전지의 음극 물질로서 유용하다. 그러나 $Li_4Ti_5O_{12}$ 물질 자체가 insulation이며, 고상합성법을 사용하게 되면 좋은 특성을 나타내기가 어렵다. 이번 실험에서는 고상합성을 통하여 $Ba^{2+}$$Sr^{2+}$이온을doping한 후 전기화학적 특성이 어떻게 향상되었는가를 연구하였다. Ba와 Sr을 첨가한 $Li_4Ti_5O_{12}$는 첨가하지 않은 물질에 비하여 보다 안정적인 평탄구역을 갖게 되었으며 방전용량이 $40mAhg^{-1}$의 향상을 가져왔다. 또한 Li half cell에서 100cycle 진행하는 동안 보다 안정적인 전극구조를 유지하였다.

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Electrical and Optical Characteristics of Top-emission OLED (전면 발광 OLED의 전기 광학적 특성)

  • Shin, Eun-Chul;Ahn, Hui-Chul;Han, Won-Geun;Jang, Kyung-Uk;Choi, Seong-Jae;Lee, Ho-Sik;Song, Min-Jong;Kim, Tae-Wan
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.04b
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    • pp.22-23
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    • 2008
  • 본 연구에서는 전면 유기 발광소자(TE-OLED)를 제작하여 전기 광학적 특성을 연구하였다. 전면 발광 OLED의 투명 전극으로 사용된 Al과 Ag의 박막 두께에 따른 투과율과 면저항값은 다음과 같이 나타났다. 파장 520nm의 기준으로 Al 금속 박막의 두께가 10nm 이하여야 50% 투과율을 보였고, 반면 Ag는 25nm 이하로 나타났다. 면저항값은 박막두께 20nm 기준으로 Al은 약 $40\Omega/\square$, Ag는 $10\Omega/\square$이하로 나타났다. 전면발광 방식의 시야각에 따른 빛의 세기는 cos $60^{\circ}$ 일 때 0.1로, TE-OLED는 시야각이 증가하였을 때 현저히 감소되는 것을 볼 수 있다. TE-OLED의 시야각의 증가에 따른 EL-peak 또한 약 520nm의 파장대에서 약 500nm으로 변화하였다. 전면 발광 방식의 반폭치(FWHM)는 배면 발광 방식 보다 약 32nm정도 좁게 나타났다.

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Fluorination of Y$Ba_2$$Cu_3$$O_{7-x}$ by Sol-Gel process (졸-겔법으로 Y$Ba_2$$Cu_3$$O_{7-x}$ 에 불소첨가)

  • 김봉흡;강형부;김현택
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.4 no.4
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    • pp.330-337
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    • 1991
  • y의 크기가 0.02에서부터 2.0까지의 두 차수만큼 변하게 불소가 첨가된 YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$F$_{y}$ 초전도물질을 금속질산염과 수산화나트륨 및 불화나트륨을 써서 졸-겔법으로 제조하였다. 불소함유양들을 이온-선택 전극을 사용하여 측정하였다. 반응물질로 첨가된 불소전부가 최종시료속에 존재한다는 것을 알았다. XRD 관측으로부터 y.leq.0.2인 시료들은 단지 단상 페로브스카이트 구조로 되었고 반면 y.geq.0.5인 것들은 최종시료속에 BaF$_{2}$ YF$_{3}$및 CuO와 같은 화합물들과 함께 생성되어져 있다고 결론지을 수가 있다. 더구나 고체 $^{19}$ F 핵자기공명관측이 불소가 정말로 격자위치들 속에 혼입되어 있는지 여부를 확인하기 위하여 행해졌는데 실험결과로부터 YBa$_{2}$Cu$_{3}$$O_{7-x}$ 격자위치속에 혼입된 불소의 몰비는 화합물 1몰당 약 0.2라는 것을 보여주었다. 또한 전기저항률의 측정은 개시감계온도가 y.leq.0.2와 같이, 지정된 첨가율이 적은 영역에서는 y의 증가에 따라 약간씩 증가하는 경향이 있음을 보여주고 있다.

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The Research of Ni Electroless Plating for Ni/Cu Front Metal Solar Cells (Ni/Cu 금속전극 태양전지의 Ni electroless plating에 관한 연구)

  • Lee, Jae-Doo;Kim, Min-Jeong;Kim, Min-Jeong;Lee, Soo-Hong
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.24 no.4
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    • pp.328-332
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    • 2011
  • The formation of front metal contact silicon solar cells is required for low cost, low contact resistance to silicon surface. One of the front metal contacts is Ni/Cu plating that it is available to simply and inexpensive production to apply mass production. Ni is shown to be a suitable barrier to Cu diffusion into the silicon. The process of Ni electroless plating on front silicon surface is performed using a chemical bath. Additives and buffer agents such as ammonium chloride is added to maintain the stability and pH control of the bath. Ni deposition rate is found to vary with temperature, time, utilization of bath. The experimental result shown that Ni layer by SEM (scanning electron microscopy) and EDX analysis. Finally, plated Ni/Cu contact solar cell result in an efficiency of 17.69% on $2{\times}2\;cm^2$, Cz wafer.

Application of an electroless copper coating in alkaline bath to preparation of the metal hydride electrode (금속 수소화물 전극제조에 있어서 알카리 무전해 구리 도금법의 응용)

  • CHOI, Jeon;PARK, Choong-Nyeon
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.3 no.2
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    • pp.9-15
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    • 1992
  • Electroless copper plating method using an alkaline bath have been employed in copper coating of the (LM)Ni4.5Co0.1MnO.2A10.2 hydrogen storage alloy powders for electrode preparation. The plating were conducted without any pretreatment of alloy powders. For the preparation of the electrodes, about 0.12g of the copper coated alloy powder (copper to alloy ratio 1/3 by weight) was compacted with pressure of 6 tons/cm2 at room temperature. The disk-type compacts had a diameter of 10mm and thickness of about 0.24mm. The electrode characteristics were examined through SEM observations and electrochemical measurements in a half cell. The electrochemical measurement showed that the maximum discharge capacity of the electrodes prepared by using alkaline bath were 245mAh per gram of coated alloy (327mAh per gram of alloy) and appeared a considerable degradation with increasing number of cycles. The decrease of the discharge capacity after 100 cycles was about 30% It can be suggested that, with a slight of improvement, this electroless copper plating method could be applied to the preparation of the rare earth-nickel based alloy electrode.

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Study on the Electrochemical Characteristics of a EGaIn Liquid Metal Electrode for Supercapacitor Applications (수퍼커패시터 응용을 위한 EGaIn 액체 금속 전극의 전기화학 특성 연구)

  • SO, JU-HEE;KOO, HYUNG-JUN
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.27 no.2
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    • pp.176-181
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    • 2016
  • Recent years, supercapacitors have been attracting a growing attention as an efficient energy storage, due to their long-lifetime, device reliability, simple device structure and operation mechanism and, most importantly, high power density. Along with the increasing interest in flexible/stretchable electronics, the supercapacitors with compatible mechanical properties have been also required. A eutectic gallium-indium (EGaIn) liquid metal could be a strong candidate as a soft electrode material of the supercapacitors because of its insulating surface oxide layer for electric double layer formation. Here, we report the electrochemical study on the charging/reaction process at the interface of EGaIn liquid metal and electrolyte. Numerical fitting of the charging current curves provides the capacitance of EGaIn/insulating layer/electrolyte (${\sim}38F/m^2$). This value is two orders of magnitude higher than a capacitance of a general metal electrode/electrolyte interface.

Efficiency Improvement of Metal-Mesh Electrode Type Photoelectrochemical Cells by Oxides Layer Coatings (산화물박막 증착에 의한 금속 메쉬전극 구조 광전기화학셀의 효율 개선에 관한 연구)

  • Han, Chi-Hwan;Park, Seon-Hee;Sung, Youl-Moon
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.60 no.3
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    • pp.584-587
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    • 2011
  • In this work, the $TiO_2$ and $SnO_2$ thin films as blocking layers were coated directly onto the metal-mesh electrode surface to prevent unnecessary inflow of back-transfer electrons from the electrolyte ($I^-/I_3^-$) to the metal-mesh electrode. The DSCs were fabricated with working electrode of SUS mesh coated with blocking $TiO_2$ and $SnO_2$ layers, dye-attached mesoporous $TiO_2$ film, gel electrolyte and counter electrode of Pt-deposited F:$SnO_2$. From the experimental result, it was ascertained that the efficiency of metal electrode coated with $TiO_2$ by Dip-coating was superior to that of metal electrode coated with $SnO_2$ by Dip-coating and screen printing with the results of experiments. The photo-current conversion efficiency of the cell obtained from optimum fabrication condition was 3% ($V_{oc}$=0.61V, $J_{sc}$=11.64 mA/$cm^2$, ff=0.64) under AM1.5, 100 mW/$cm^2$ illumination.