• Title/Summary/Keyword: 니켈수소

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팔라듐 합금 수소 분리막의 전처리에 관한 연구

  • Gang, Seung-Min;An, Hyo-Seon;Sin, Yong-Geon;Im, Seul-Gi;Kim, Dong-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.197-197
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    • 2011
  • 고온 스퍼터 공정과 구리 리플로우 공정을 통해 다공성 니켈 지지체에 팔라듐-구리-니켈 삼원계 합금 수소 분리막을 제조하였다. 그러나 스퍼터와 같은 물리적 증착법은 주로 주상정 형태로 증착되기 때문에 다공성 니켈 지지체 표면의 수마이크론 내외의 기공이 존재할 경우 다공성 니켈 지지체에 기인한 많은 기공들 때문에 스퍼터 증착에 영향을 주어 수소 분리막 표면에 기공들이 존재하게 된다. 이를 방지하고 균일한 증착이 이루어지도록 다공성 지지체 표면의 전처리 공정이 필요하다. 본 연구에서는 스퍼터 코팅에 의한 균일한 팔라듐 금속층 형성하고 표면에 미세기공이 없는 수소 분리막을 제조하기 위해 다공성 니켈 지지체를 니켈도금, 알루미나 분말 주입 및 미세연마 전처리 공정을 통하여 다공성 니켈 지지체의 표면기공들을 매립하여 치밀한 팔라듐 합금 층을 형성하였다. 전처리를 하지 않은 다공성 니켈 지지체는 팔라듐 및 구리의 고온 스퍼터 증착 및 구리 리플로우 공정에 의해 표면 기공을 막을 수가 없었고 수소분리기능이 없어 수소 분리막으로 역할을 하지 못했다. Al2O3 분말 주입 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 팔라듐 및 구리 고온 스퍼터 증착과 구리 리플로우 공정을 이용하여 제조된 수소 분리막은 다공성 니켈 지지체에 기인한 기공을 메우기 위해서 팔라듐 합금 층이 두꺼워지는 어려움이 있었다. 니켈도금 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 형성한 수소 분리막은 우수한 선택도를 가졌으나 도금 전처리에 사용된 $2{\mu}m$ 두께의 니켈층이 수소의 확산을 방해하는 저항막 역할을 하여 수소 투과도가 3.96 $ml{\cdot}cm-2{\cdot}min-1{\cdot}atm-1$으로 낮게 나타났다. 미세연마 전처리 공정을 한 다공성 니켈 지지체에 형성한 수소 분리막 역시 우수한 수소 선택도를 가졌으며, 수소의 확산을 방해하는 저항막이 존재하지 않아 13.2 $ml{\cdot}cm-2{\cdot}min-1{\cdot}atm-1$의 우수한 수소 투과도를 나타내었다.

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Regeneration of Spent Nickel Catalyst for Hydrogenation (수소화 반응용 니켈 폐촉매의 재생)

  • 전종기;박영권;김주식
    • Resources Recycling
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    • v.13 no.3
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    • pp.27-36
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    • 2004
  • Nickel oxide was recovered through roasting of a spent catalyst for hydrogenation reaction. Nickel on Kieselguhr catalysts were prepared by a precipitation method after a treatment of the recovered-nickel oxide with an acid. Effects of roasting temperature of the spent catalyst on recovery of nickel oxide was investigated. Most of nickel oxide could be recovered through roasting of the spent catalyst at $1000^{\circ}C$. In regeneration of catalysts by the precipitation method after the treatment of nickel oxide with an acid, the effect of promoter, precipitation condition and reduction condition on catalytic performance in vegetable oil hydrogenation were investigated. The addition of CaO or $Ce_2$$O_3$ resulted in an increase of catalytic activity.

Railway System Standby Power Nickel Metal Hydride Battery (철도시스템비상전원용 니켈수소(NiMH)전지)

  • Kim, Sung-Yong;Park, Dong-Pil
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.6
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    • pp.873-877
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    • 2009
  • In order to use railway system standby power, produced 160Ah NiMH battery that would be able to substitute the lead acid battery or NiCd battery form which contain the toxic material in environment, using parallel connected 80Ah NiMH battery. And in order to develop proper electrode in the 160Ah NiMH battery, tested high rate discharge performance of the ternary electrolyte. 160Ah NiMH battery evaluated the various test in order to use railway system standby power.

Formation of Ni layer onto alumina powders by hydrogen reduction technique (가압수소환원법에 의한 알루미나 분말상의 니켈 코팅층 형성에 관한 연구)

  • 김동진;정헌생;유케닝
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.6 no.3
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    • pp.415-423
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    • 1996
  • Hydrogen reduction technique was used to form the nickel layer onto alumina powders in nickel sulfate solutions. The reduction rate and precipitation states of nickel ions were investigated at various experimental conditions such as hydrogen pressure, temperature, $PdCl_{2}$ addition, particle size, and so on. Uniformly nickel coated alumina composite powders were obtained at such condition as reduction temperature of $165^{\circ}C$, hydrogen pressure of 300 psi, and $PdCl_{2}$ amount of $2\;mg/\ell$.

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Electrode Fabrication and Electrochemical Characterization of a Sealed Ni-MH Battery for Industrial Use (산업용 밀폐형 니켈수소전지의 전극 제조 및 전기화학적 특성)

  • An, Yang-Im;Kim, Sae-Hwan;Jo, Jin-Hun;Kim, Ho-Sung
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.11 no.4
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    • pp.289-296
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    • 2008
  • Electrochemical studies were performed by a half-cell test for the nickel hydroxide (cathode) and hydrogen storage alloy(anode) electrodes for the sealed Ni-MH batteries applicable to industrial use. The electrodes were fabricated and checked a charge efficiency and an internal pressure of the battery during charge-discharge cycling. In order to reduce the internal pressure of the sealed Ni-MH battery, cyclic voltammetry (CV) were performed on the electrodes of nickel hydroxide(cathode) and hydrogen storage alloy(anode), respectively. The results of the test showed clearly the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction in a nickel hydroxide electrode and the hydrogenation behavior of a hydrogen storage electrode. The sealed Ni-MH battery of 130Ah was fabricated by using nickel hydroxide of a high over-voltage for an oxygen gas evolution and hydrogen storage alloy of a good performance for activation The battery showed a good characteristics such as a high charge efficiency of 98% at 1 C charge current, a low level internal pressure of 4 atm on a continuous over-charging and a large preservation capacity of 95% at 400 cycle.

Battery Management System for High Capacity Ni MH Secondary Battery (대용량 니켈-수소전지용 배터리관리시스템)

  • Nam, Jong-Ha
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.1509-1511
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    • 2005
  • 군수용 이차전지는 납축전지, 니켈-카드뮴전지 등이 주로 응용되고 있다. 군수용 전지의 경우 민수용에 비해 사용온도범위가 넓고, 진동, 충격 등의 환경시험규격이 까다로우며, 높은 신뢰성이 보장되어야만 한다. 또한 최근 환경문제의 부각으로 니켈-카드뮴전지는 차츰 설자리를 잃어가고 있으며, 납축전지의 경우 오염물질의 배출뿐만 아니라 저온성능이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이의 일환으로 최근 선진외국에서는 이를 대체하기 위한 연료전지, 리튬-이온, 리튬-폴리머, 니켈-수소전지 등의 개발 및 적용이 확대되고 있는 실정이다. 하지만 연료전지의 경우 상용화가 아직 이루어지지 않고 있으며, 리튬계열 배터리의 경우 이상상태에서 폭발하는 특성을 갖고 있어 많은 문제점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 군용 니켈-수소전지를 대상으로 특성을 알아보고 배터리의 합리적 운용을 돕기 위한 배터리관리시스템에 대해 살펴보고자 한다.

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Characteristic of Pd-Cu-Ni Alloy Hydrogen Membrane using the Cu Reflow (Cu Reflow를 이용한 Pd-Cu-Ni 합금 수소분리막 특성)

  • Kim, Dong-Won;Kim, Heung-Gu;Um, Ki-Youn;Kim, Sang-Ho;Lee, In-Seon;Park, Jong-Su;Ryi, Shin-Kun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.44 no.2
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    • pp.160-165
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    • 2006
  • A Pd-Cu-Ni alloyed hydrogen membrane has fabricated on porous nickel support formed by nickel powder. Porous nickel support made by sintering shows a strong resistance to hydrogen embrittlement and thermal fatigue. Plasma surface modification treatment is introduced as pre-treatment process instead of conventional HCl wet activation. Nickel was electroplated to a thickness of $2{\mu}m$ in order in to fill micropores at the nickel support surface. Palladium and copper were deposited at thicknesses of $4{\mu}m$ and $0.5{\mu}m$, respectively, on the nickel coated support by DC sputtering process. Subsequently, copper reflow at $700^{\circ}C$ was performed for an hour in $H_2$ ambient. And, as a result PdCu-Ni composite membrane has a pinhole-free and extremely dense microstructure, having a good adhesion to the porous nickel support and infinite hydrogen selectivity in $H_2/N_2$ mixtures.

수소에너지 개발 현황 및 전망

  • 김종필
    • Journal of the KSME
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    • v.31 no.9
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    • pp.780-788
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    • 1991
  • 수소를 에너지매체로 하여 체계적으로 이용하기 위하여 다음과 같은 사항이 예상된다. 첫째, 물에서 수소를 만들이 위하여 어떠한 에너지원을 사용해야 하는 문제이다. 화석연료나 원 자력으로는 깨끗한 에너지시스템이라는 본래의 목적에 어긋난다. 그래서 태양에너지를 이용하는 것이 원칙이라고 생각한다. 둘째, 수소의 수송과 저축의 방법인데, 파이프라인이나 고압봄베와 같은 종래의 방법을 극복하는 혁신적인 금속수소화물법이 중요하다고 생각된다. 철 . 티탄합금, 란탄 . 니켈합금, 마그네슘 . 니켈합금 등은 합금 체적의 100배에 가까운 수소를 흡장할 수 있는 특성을 가지고 있다. 셋째, 수소에너지가 석유에 대체되기 위해서는 에너지를 수소로 변경함으로써 석유로는 불가능 했던 것이 가능해질 수 있는 이용법을 개발하는 일이다. 넷째, 수소를 2차 에너지로 사용함으로써 전력계층과의 협조체제가 확립되어 에너지원, 에너지 매체, 에너지이용의 협조적이며 유기적인 시스템이 가능해질 것으로 생각된다. 전력이 남아돌 때는 물분해로 수소를 만들어 저축하고 전력이 부족할 때는 연료전지를 사용하여 전력으로 바 꾼다.

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Effect of Oxidation-reduction Pretreatment for the Hydrogenation of Caster Oil over Ni/SiO2 Catalyst (산화-환원 전처리에 따른 Ni/SiO2 촉매의 캐스터오일 수소화)

  • Choi, Yi Sun;Kim, Soo Young;Koh, Hyoung Lim
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.28 no.3
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    • pp.326-331
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    • 2017
  • Castor oil can be used as a useful raw material for chemical industries such as intermediates of surfactants through hydrogenation reaction. In this study, effects of the preparation method and pretreatment condition on the nickel catalyst for the hydrogenation of castor oil were investigated. The nickel catalyst was supported on the silica carrier by the precipitation method with different Ni contents, solution pH values, and precipitants. Repeated pretreatments of oxidation and reduction cycles were then carried out. The activity of the nickel catalyst was measured by comparing the iodine value of the castor oil. The dispersion of nickel on the catalyst was analyzed by X-ray diffraction (XRD), $N_2$ adsorption-desorption, and transmission electron microscopy (TEM). The activity of nickel catalyst was also compared by CO oxidation experiments. The redispersion of nickel occurred on the silica by repeated oxidation and reduction cycles, and this effect contributed to promoting the castor oil hydrogenation activity.