• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.10 no.2
• /
• pp.97-104
• /
• 2012

A porous $TiO_2$ pellet was electrochemically converted to the metallic titanium by using a $CaCl_2$ molten salt system at $850^{\circ}C$. Ni-$TiO_2$ and graphite electrodes were used as cathode and anode, respectively. The electrochemical behaviour of $TiO_2$ pellet was determined by a constant voltage control electrolysis. Various reaction intermediates such as $CaTiO_3$, $Ti_2O$ and $Ti_6O$ were observed by XRD analysis during electrolysis of the pellet. Once $TiO_2$ pellet was converted to a porous metallic structure, the porous structure disappeared by sintering and shrinking with increasing the reaction time at high temperature.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2011.11a
• /
• pp.51-51
• /
• 2011

1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.41 no.11
• /
• pp.727-734
• /
• 2017

The electrochemical conversion of $CO_2$ is one of the methods for reducing $CO_2$. Four materials (Ag, Ni, Pt, and Ir) were selected as the electrodes. The electrochemical conversion was performed under a cell voltage of 4.0 V at $600^{\circ}C$. The amounts of $CO_2$ reduction and carbon production were at the highest for Ag, followed by, Pt, Ni, and then Ir. The produced carbon samples were analyzed by thermogravimetric analysis and XRD. The thermogravimetric analysis results indicated that all the carbon produced at each electrode exhibited similar thermal reactivity. The XRD results showed that the crystallization of carbon was different depending on the electrode utilized. Although electrochemical conversion was the highest for the Ag electrode, a loss of material accompanied it. Therefore, for this study, the optimal electrode is Pt, taking into account reactivity and material losses.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.254-263
• /
• 1981

Paper electrophoretic separation of fission products has been carried out by using the specially designed migration apparatus. In general, the isolation of rubidium, strontium, zirconium, ruthenium, cesium, cerium, molybdenum, and some short-lived fission products is more efficient under 0.1M HCl electrolyte as compared with 0.1M NaOH electrolyte. In addition to Np-239, 1-131∼135 were, in particular, observed with different iodine chemical species obtained by the paper-electrophoretic separation of short, neutron-irradiated uranyl nitrate solution.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.33-39
• /
• 2010

The electrolytic reduction of a spent oxide fuel involves a liberation of the oxygen in a molten LiCl electrolyte, which results in a chemically aggressive environment that is too corrosive for typical structural materials. Accordingly, it is essential to choose the optimum material for the processing equipment that handles the high molten salt. In this study, hot corrosion studies were performed on bare as well as coated superalloy specimens after exposure to lithium molten salt at $675^{\circ}C$ for 216 h under an oxidizing atmosphere. The IN713LC superalloy specimens were sprayed with an aluminized NiCrAlY bond coat and then with an $Y_2O_3$ top coat. The bare superalloy reveals an obvious weight loss due to spalling of the scale by the rapid scale growth and thermal stress. The chemical and thermal stability of the top coat has been found to be beneficial for increasing to the corrosion resistance of the structural materials for handling high temperature lithium molten salts.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.50 no.4
• /
• pp.696-701
• /
• 2012

Non-aqueous processes have been developed for stable management and reuse of spent fuels. Nowadays, a plan for the management of spent fuel is being sought focusing on a non-aqueous process in Korea. Named as pyroprocessing, it includes an electrolytic reduction process using molten salt at high temperature for the spent fuels, which provides metallic product for a following electro-refining process. The electrolytic reduction process utilizes electrochemical reaction producing Li to convert oxides into metals in high temperature LiCl medium. Various kinds of elements in the spent fuels would be distributed in the system according to their respective reactivity with the reductant, Li, and the medium, LiCl. This study elucidates the reactions of the elements to understand the behavior of composite elements on the spent fuels by thermodynamic calculations. Uranium and transuranic are reduced into their metallic forms while rare-earth oxides, except for Eu, are stable against the reaction at a process temperature. This study also covers the tendency of reactions with respect to the temperature and, finally, estimates radioactivity and heat load on the distributed phases based on the reference spent fuel characteristics.

• Composites Research
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.394-401
• /
• 2022

Two polymer precursors, polyvinylidene chloride-resin (PVDC-resin) and polyvinylidene fluoride (PVDF), are assembled into the microporous carbon by pyrolysis. Microporous carbon is advantageous as an electrode for supercapacitors that store electric charges through ion adsorption/desorption. The pyrolysis also turns the various heteroatoms of two precursors into functional groups, contributing to the additional charge storage. The analysis of the porous structure and function group during carbonization are important to develop the carbon for energy storage. Here, we analyzed the functional groups of two polymer-derived carbons through X-ray photoelectron spectroscopy. The electrochemical properties of the functional groups were explored in various pH electrolytes. The specific capacitance of two carbons in the acidic electrolyte (1 M H₂SO₄) was improved compared to that in the neutral electrolyte (0.5 M Na₂SO₄) due to the faradaic charge/discharge reaction of the quinone functional group. In particular, the carbon electrode derived from PVDC-resin exhibits a lower capacity than the carbon from PVDF due to the small micropores. In the alkaline electrolyte (6 M KOH), the highest specific capacitance and rate capability were obtained among the three electrolytes for both electrodes based on the facile adsorption of the constituent electrolyte ions (K⁺, OH^-).

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
• /
• 2003.04a
• /
• pp.347-347
• /
• 2003

폴리아크릴로니트릴을 NaOH로 가수분해시키면 carboxylate anion과 carboxanlide기가 생성되며, 물을 흡수할 경우 sodium carboxylate기의 해리로 팽윤이 크게 일어나므로 고흡수성을 지니게 된다. 일찍이 flory[1]는 가교된 고분자 전해질이 고흡수성을 나타내는 겔을 형성할 것으로 예측한 바 있다. 이 가교 결합이 아크릴 섬유의 부분 가수분해에 대한 자료는 새로운 기능을 부여하면서 섬유의 물성을 어느 정도 유지하는데 요구되는 조건을 제시하게되므로 향후 아크릴 섬유의 개질에 활용될 수 있다. (중략)

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• v.29 no.6
• /
• pp.60-64
• /
• 1997

핵연료의 가공공정에서 발생하는 스러지를 건식처리공정으로 회수 정제할 수 있는 건식처리 방법에 대하여 논의하고자 하였다. 건식처리방법은 수용액을 전혀 사용하지 알기 때문에 폐기물의 발생량이 습식처리방법에 비해 훨씬 줄어든다. 산화우라늄은 고온의 용융염중에서 염소개스에 의해 염소화반응을 통하여 우라늄염화물을 생성되게 되어 이들은 전기적으로 이동이 가능한 형태로 바뀌므로 전극에 선택적으로 전착될 수 있기 때문에 다른 금속이온과 분리할 수 있다. 본 보고서에서는 산화우라늄의 염소화공정, 전착공정에 대하여 기술하였고 전착된 산화물의 물리적 특성에 대하여 요약하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.353-355
• /
• 2007

본 논문에서는 리튬금속을 음극으로 하는 반전지에 여러 농도의 전해질을 사용하여 그에 따른 충/방전 효율과, 음극 표면을 관찰하는 것에 의해 전해질 농도가 음극/전해질 계면반응에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보았다. 또한 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)를 사용하여 표면에 생성되는 물질의 조성과 구조를 해석하였다.