• Title/Summary/Keyword: 양극전극

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Oxygen Reduction Mechanism and Electrode Properties of (La,Sr)$MnO_3$-YSZ Composite Cathode for Solid Oxide Fuel Cell (Part II: Electrode Properties) (고체산화물 연료전지용 (La,Sr)$MnO_3$-YSZ 복합체 양극의 산소환원 반응기구 및 전극 특성 (Part II: 전극 특성))

  • 김재동;김구대;이기태
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.1
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    • pp.93-99
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    • 2001
  • (La,Sr)MnO$_3$(LSM)-YSZ 복합체 양극에 있어서 소결온도 및 전극두께와 cathodic potential이 전극 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 양극의 소결은 삼상계면의 양을 결정하는 중요한 변수로 LSM 단미 양극과 YSZ가 40 wt% 포함된 LSM-YSZ 복합체 양극 모두 120$0^{\circ}C$에 소결했을 때 가장 낮은 분극저항을 나타내었다. 또한 양극 후막의 두께가 얇아지면 양극의 in-plane 저항이 증가하여 ohmic 저항이 증가하였는데, LSM-YSZ 복합체 양극의 경우 약 30$mu extrm{m}$ 정도의 전극두께가 가장 효과적인 전극 특성을 나타내었다. 한편, LSM-YSZ 복합체 양극에 -0.5 V의 cathodic potential을 인가함에 따라 양극에서 일어나는 산소환원반응의 활성이 증가하였는데, 1가 산소이온의 표면확산반응의 분극저항은 감소하였으나, 고주파수 영역에서 나타나는 산소이온전달반응의 저항은 거의 변화하지 않았다. 이것은 Mn의 환원에 의한 양극표면에 생성된 산소공공에 기인한다.

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양극으로의 에너지 플럭스 유입을 고려한 대기압 아르곤 자유연소아크 해석

  • Lee, Won-Ho;Lee, Jong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.498-498
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    • 2012
  • 직류 아크 토치를 이용하여 열플라즈마를 발생시키는 방법은 전극의 구성에 따라 크게 비이송식(non-transferred)과 이송식(transferred)의 2가지 형태로 나눌 수 있다. 1950년대 H. Maecker 등에 의해 이론적 기초가 형성되기 시작한 이송식 아크 플라즈마 발생장치는 처리 대상물질을 전극으로 사용하여 양극에서의 에너지 전달을 직접 이용할 수 있으므로 열효율이 매우 높기 때문에 이를 이용한 고출력 토치에 관한 활발한 연구가 지속되고 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유연소아크 방전에 의해 발생되는 열플라즈마의 열유동 특성을 수치적으로 해석하기 위하여 아크 기둥의 온도, 압력 및 속도 특성을 Navier-Stokes 방정식과 Maxwell 방정식을 연계 계산하였다. 또한 아크-전극 상호작용(arc-electrode interaction) 모델링을 통한 양극(anode)인 처리 대상물질로의 에너지 플럭스 유입을 고려하여 전극 내부의 온도분포를 계산하였다. 해석결과를 검증하기 위하여 음극과 양극 사이 플라즈마 기둥(column)의 중심축 온도는 Haddad & Farmer(1984)의 실험데이터와 비교하였고, 양극으로의 에너지 플럭스 및 온도분포 데이터는 Bini 등(2006)의 실험 및 해석데이터와 비교하여 만족스런 일치를 확인하였다.

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Anodic Oxidation of Furfuryl Alcohol Using Metal Oxide Electrodes (금속산화물 전극을 사용한 Furfuryl Alcohol의 양극산화)

  • Yoo, Kwang-Sik;Lee, Yong-Taek
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.3 no.3
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    • pp.482-490
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    • 1992
  • 2,5-dimethoxy-2,5-dihydrofurfuryl alcohol was electrosynthesized from furfuryl alcohol in methanol solution by using three kinds of metal oxide anode. The electrods were prepared by the following process : Thin layer of semiconducting material such as tin(IV)oxide and antimony(III)oxide was made on the titanium base metal in an electric furnace. The titanium metal block with the layer was coated with ${\alpha}-PbO_2$, ${\beta}-PbO_2$, and $MnO_2$ in each electrolytes by anodic deposition, respectively. The lead dioxide electrodes showed better anti-corrosive property than the manganase dioxide electrode. The yield of the product was 92% which is almost the same as the one with conventional platinum electrodes.

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양극 산화법을 이용한 나노 채널 구조의 주석 산화물 제조

  • Park, Su-Jin;Sin, Heon-Cheol
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.30.2-30.2
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    • 2011
  • 나노 채널 구조는 반응 물질의 빠른 확산 경로를 제공하고, 넓은 반응 활성화 면적을 가지므로, 센서, 촉매, 전지 등의 다양한 기능성 전기 화학 소자용 고효율 전극 구조로서 관심을 받고 있다. 최근 양극 산화법을 이용하여, 자가 배열된 나노 채널 구조의 주석 산화물을 형성시키는 연구가 진행되고 있다. 그러나, 기재위에 도금된 주석 박막이 양극 산화에 의해 산화물로 변화하는 과정에서 내부 균열 및 표면 기공의 막힘 현상이 관찰되고, 기재 위 주석의 산화가 완료되는 시점에서는 기재의 산화 및 산소 발생에 의한 기계적 충격 등으로 인해 산화물이 기재로부터 탈리되는 문제가 발생하여, 그 응용 연구가 크게 제한되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 다공성 주석 산화물 합성 시의 구조적 결함이 나타나는 이유에 대해 체계적으로 분석하고, 이를 바탕으로 결함이 없는 나노 채널 주석 산화물을 제조하는 방법을 제시하였다. 또한, 주석 산화물 박막을 기능성 전기화학 소자용 전극 활물질, 특히 리튬 전지용 음극재료로 사용하기 위한 효과적인 전극 제조 방법에 대해 논의하고, 그에 따라 제조된 전극의 충방전 용량, 사이클링 안정성 등을 제시하였다.

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Effect of Cathode Porosity on the Cathodic Polarization Behavior of Mixed Conducting LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3) (혼합전도체 LSCF(La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3) 양극의 기공률에 따른 양극분극 특성)

  • Yun, Joong-Cheul;Lee, Jong-Ho;Kim, Joosun;Lee, Hae-Weon;Kim, Byong-Ho
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.42 no.4
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    • pp.251-259
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    • 2005
  • In order to characterize the influence of the reaction-site density on the cathodic polarization property of LSCF, we chose the porosity of LSCF as a main controlling variable, which is supposed to be closely related with active sites for the cathode reaction. To control the porosity of cathodes, we changed the mixing ratio of fine and coarse LSCF powders. The porosity and pore perimeter of cathodes were quantitatively analyzed by image analysis. The electrochemical half cell test for the cathodic polarization was performed via 3-probe AC-impedance spectroscopy. According to the investigation, the reduction of oxygen at LSCF cathode was mainly controlled by following two rate determining steps; i) surface diffusion and/or ionic conduction of ionized oxygen through bulk LSCF phase, ii) charge transfer of oxygen ion at cathode/electrolyte interface. Moreover, the overall cathode polarization was diminished as the cathode porosity increased due to the increase of the active reaction sites in cathode layer.

Formation of Porous Si by Indirect Electrode Anodization (간접전극 양극산화에 의한 다공성 실리콘의 형성)

  • Kim, Soon-Kyu;Chang, Joon-Yeon
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.273-279
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    • 2006
  • This study explored the possibility of porous Si (PS) formed by indirect electrode anodization used for effective isolation material for radio frequency integrated circuits (RFIC). We investigated the effect of current density and reaction time on the porosity size and depth, and X-ray diffraction of bulk Si and porous Si to evaluate the change in lattice parameter. Porosity size and depth usually increases with an increase in the current density and reaction time. PS increases the lattice parameter of Si compared to the bulk Si which causes the compressive stress of around 8 MPa. PS formed by the method is believed to be suitable for isolation material for RFIC because it is simple process as well as good compatibility to Si VLSI process.

The TiO2 based electrode consisting binary catalysts which is prepared by anodization for water oxidation application (양극산화법을 통해 제조한 IrO2-RuO2 촉매를 포함하는 고성능 수전해 산소발생용 TiO2 나노튜브 전극)

  • Yu, Hyeon-Seok;O, Gi-Seok;Lee, Gi-Baek;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.191.2-191.2
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    • 2016
  • $TiO_2$는 우수한 화학적 및 물리적 안정성 때문에 수전해 장기간 사용에 적합한 전기화학 전극으로 여겨진다. 큰 표면적을 갖는 $TiO_2$를 제조하기 위한 수많은 방법 중 양극산화(anodization)는 비교적 간단하고 저렴한 공정으로 인하여 매우 실용적인 방법으로서 알려져 있다. 특히, 고도로 정렬 된 $TiO_2$ 나노튜브($TiO_2$ NTs) 의 경우에는 분말상과 달리 전극제조를 위해 추가적인 접착제를 필요하지 않다. 그러나, $TiO_2$는 일반적으로 절연 특성을 나타내기 때문에 전극의 활용을 위해서는 본질적으로 촉매의 사용이 불가피하다. 다수의 전기 촉매 중, $IrO_2$$RuO_2$는 수전해 분야에 잘 알려진 산화 촉매이다. 그럼에도 불구하고, 특유의 높은 종횡비 때문에 $TiO_2$ 나노튜브에 전기 촉매를 균일하게 도핑하는 것은 많은 어려움이 따른다. 이를 해결하기 위한 방법으로 $RuO_2$를 도핑하기 위한 단일공정 $TiO_2$ 양극산화 기술이 보고된 바 있다. 본 연구에서는 2원 촉매($IrO_2$$RuO_2$)를 $TiO_2$ 나노튜브에 도핑하기 위한 단일공정 양극산화 기술에 대하여 연구하였다. 전구물질로써 $KRuO_4$($RuO_2$ 전구체)와 IrOx 나노입자(IrOx NPs, $IrO_2$ 전구체)를 사용하였다. 특히, IrOx를 나노 입자는 $IrCl_3$로부터 중간 매체로 합성된다. IrOx는 단일공정 양극산화 중에 $TiO_2$ 나노튜브 상에 도핑 가능한 이온 형태인 $IrO_4$-로 전환될 수 있다. 제조된 시료는 열처리 후 바로 전극으로 사용되었으며 SEM, XPS, TEM, ICP-OES 등으로 정성, 정량 분석을 수행하였다. LSV와 EIS를 통해 전기화학적 성능 평가가 이루어졌으며, LSV를 통해 포집한 기체는 가스 크로마토그래피를 사용하여 정량분석한 후 그 효율을 측정하였다.

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Fabrication of Ultramicroelectrodes with Nanoporous Gold Structures by Potentiostatic Anodization (정전위 양극 산화에 의한 나노다공성 금 구조의 초미세 전극 제작)

  • Seoin, Shin;Siyeon, Lee;Jongwon, Kim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.66 no.6
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    • pp.436-441
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    • 2022
  • Because the nanoporous electrodes has large electrochemical surface areas, extensive studies have been focused on their fabrication methods. In this paper, a method for introducing a nanoporous gold (NPG) structure on the surface of an ultramicroelectrode (UME) using potentiostatic anodization was investigated. A well-defined NPG structure was introduced on the surface of the UME when a potential of 1.3 V was applied in 0.1 M phosphate buffer solution (pH 8) containing 1 M KCl. The anodic oxidation efficiency was investigated by observing the effect of the applied potential, the reaction time, and the size of the electrode on the roughness factor (Rf) of the prepared NPG-UMEs. In a short time of about 10 minutes, NPG-UME with a large Rf value of about 2000 could be prepared, which could be effectively used for electrochemical glucose detection. The results shown in this work are expected to have great applicability when performing electrochemical analysis with a small sample volume.

보조 전극에 의한 기체방전 레이저의 출력안정화

  • 신동주;정영봉;이인원
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 1988.06a
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    • pp.37-40
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    • 1988
  • 보조전극을 사용하여 전기방전을 궤환 조절하여 연속출력 탄산가스 출력을 안정화하였다. 보조전극은 양극과 접지되어 있는 음극사이에서 음그근처에 설치하였으며 레이저 출력을 HgCdTe-detector로 측정하여 레이저 출력의 요동에 따라 보조전극에 인가되는 전압이 변화되도록 하였다. 보조전극을 사용하여 레이저 출력을 안정화시킨 결과 레이저 출력의 요동은 안정화하지 않았을때의 레이저출력 요동의 1/10 이하로 감소하였다.

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Study on the Surface Reactions of Graphite Electrodes by Anodic Polarization (양극분극에 의한 흑연전극의 계면반응에 대한 연구)

  • 오한준;김인기;이종호;이영훈
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.41 no.1
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    • pp.1-11
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    • 1997
  • Electrode surface reaction on three carbon materials(glassy carbon, synthesized graphite, graphite foil) in 0.5 M K2SO4 electrolyte is investigated by impedance spectroscopy during anodic polarization. The double layer capacitance of the graphite foil electrode is relatively higher than that of other two materials. The change of capacitance parameter C due to chemical adsorption on glassy carbon and synthesized graphite(PVDF graphite) is observed in 0.5 M K2SO4 solution at anodic polarization. In general, the faradic impedance on glassy carbon depends on anodic polarization, and the change of impedance parameter on graphite foil at anodic polarization is not remarkable, because this reaction is controlled by field transport.

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