• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.700-704
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• 2009

본 연구에서는 다공성 탄소전극의 내부 전해질 농도에 따른 전극의 전기화학적 특성 변화를 연구하였다. 다공성 탄소전극의 내부를 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 M KCl 용액으로 채우고 양이온교환막을 결합한 후 cyclic voltammetry, chronoamperometry, impedance spectroscopy 분석을 실시하였다. 실험결과 전극의 특성은 전극 내부의 전해질 농도에 따라 큰 차이를 보였으며 농도가 높을수록 전극 내부의 charging 저항이 감소하여 전기용량이 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 실험결과로부터 이온교환막을 결합한 축전식 탈염공정에서 전극 내부의 전해질 농도를 높임으로써 저 농도의 염수를 효과적으로 탈염할 수 있을 것으로 기대된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.168-174
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• 2009

본 연구에서는 Poly(VdF-HFP)를 사용한 Gel Polymer 전해질을 제작하여 기존의 액상전해질과 비교하였다. 제작된 젤 고분자 전해질의 성분은 FTIR 분석을 사용하여 화학적 구조를 고찰한 후, 성분조사를 통해 Gel Polymer 전해질임을 확인하였으며, SEM 관측을 통해 Polymer 상태의 Gel 전해질의 구조를 확인하였다. 본 실험에서 제작된 젤 고분자 전해질을 구성하는 DEC와 PC의 최적의 성분비는 5 : 5임을 확인할 수 있었다. 최적조건의 젤 고분자전해질을 이용하여 제작된 염료 태양전지(DSCs)의 효율은 $3{\sim}4[%]$정도의 측정값을 얻었으며, 이상의 결과로부터 기존의 액상 전해질을 대체할 수 있는 준 고체형 염료태양전지의 제작이 가능함이 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.2037-2042
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• 2013

기존 DSSC의 상대전극을 TCO-less로 하여 도전성과 촉매기능을 동시에 가지고 있는 Pd의 안정성 확인을 위해 열증착기를 채용하여 유리기판 전면에 Pd를 90nm 두께로 증착하고 전해질과의 반응 안정성을 확인하였다. $0.45cm^2$급 면적을 가진 glass/FTO/blocking layer/$TiO_2$/dye/electrolyte(10 mM LiI + 1 mM $I_2$ + 0.1 M $LiClO_4$ in acetonitrile solution)/Pd/glass 구조의 DSSC 소자를 만들고, 시편제작 1시간, 12시간 후의 변화를 육안분석, 광학현미경과 FESEM을 이용하여 미세구조 분석을 진행하고, 전기적 분석은 각각 C-V(cyclic voltammetry measurements), I-V(current voltage) 분석을 통해 확인하였다. 미세구조 분석을 통하여 시간이 지남에 따라 확연히 Pd과 전해질이 반응하여 부식되는 것을 확인하였고, 전기적으로도 시간이 지남에 따라 촉매활동도와 효율이 감소하는 것을 확인하였다. 최종 효율은 1시간 후에는 0.34%의 광전효율을 보였으나 12시간 후에는 0.15%를 나타내어 약 44%로 감소하였다. 따라서 염료감응태양전지에 Pd촉매를 채용하기 위해 $I^-/I_3{^-}$ 전해질이 아닌 다른 전해질을 사용하거나 Pd 전극이 아닌 다른 촉매재를 사용해야 함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.300-300
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• 2010

Thiourea가 염료감응 태양전지의 I-/I3- redox 전해질 내에서 additive로 사용될 때의 효과를 알아보았다. I-/I3- 가 존재하는 전해질에 thiourea를 첨가하게 되면, 전류는 40% 증가하고 전압은 9% 내려간다. 전류 증가로 인해 전체 효율은 23%의 증가분을 보인다. thiourea가 녹아있는 acetonitrile 용액은 pH가 10로 Bronsted base인데, I-/I3- 가 존재하는 전해질 용액에 thiourea를 넣으면, pH=3의 변화를 보인다. 이것은 thiourea와 iodine 사이의 반응에 의해 수소이온 농도가 증가했기 때문이다. 또한 UV-Vis 분광분석 결과 I3- 농도가 감소한 것을 확인하였으며, 이는 iodine이 thiourea 와 반응에 참여하여 소모되었기 때문에 상대적으로 I3- 농도가 감소한 것으로 해석할 수 있다. I3- 농도 감소로 인해 recombination 이 감소하여 voltage가 증가할 것으로 기대되었으나, I2와 thiourea의 반응으로 인해 생성된 proton 농도로 인해 TiO2 의 전도띠 에너지가 변화가 더 우세하게 일어나 결과적으로는 voltage가 감소한 것이다. 증가된 photocurrent 의 경우 역시, proton 농도 증가 및, iodide 농도 증가로 설명할 수 있었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.158-160
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• 2011

본 연구에서는 리튬 금속을 음극소재로 사용하기 위해 수지상 리튬의 성장을 억제하기 위한 지침을 얻기 위한 목적으로 TEM(Transmission Electron Microscope)과 임피던스를 주된 분석 수단으로 이용하여 2. 15 M LiBETI/ PC, 2.04 M $LiClO_4$/ PC 전해질은 1 M LiBETI/ PC, 1 M $LiClO_4$/ PC 전해질보다 얇고 치밀한 SEI(Solid Electrolyte Interphase) 구조를 가지고, 클로로포름에 의해 SEI의 유기물이 녹아 두께가 얇아 졌다. 임피던스를 측정한 결과 두꺼운 두께를 가진 SEI는 저항이 더 크고, 클로로포름 처리 후에는 저항이 커진 것을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.158-158
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• 1999

NiO 박막은 전자비임증착법과 RF-스퍼터링법으로 제작하여 박막의 성능을 평가하였다. NiO 박막의 성능평가를 위한 착색과 탈색은 전기적 착색셀을 제작하여 순환전압전류법으로 KOH 전해질 내에서 반복수행하였으며 성능이 퇴화된 박막의 투과율은 가시광선 분광기로 측정하였다. XPS에 의한 분석결과 막의 낱알 내부보다 낱알 표면에 많은 산소가 포함될수 있음을 알 수 있었다. KOH 전해질 속에서 사이클이 반복 수행된 막의 표면 낱알의 형태는 변하였으며, 3$\times$10-4mbar에서 제작된 시료가 막의 안정성이 좋았다. 제작 방법에 다라 막에 주입 및 추출되는 전하밀도와 투과율의 차이가 나타났고, 니켈 산화물 박막의 성능평가를 하기 위해 착색효율을 계산하였다. 기판물질인 IT(indium tin oxide)의 전기적 착색성과 전해질이 전기적 착색성에 미치는 영향에 대해서도 논의되었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.356-358
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• 2007

본 논문에서는 농도가 다른 EC계의 전해질 용액 중에서 흑연의 Cyclic voltammetry(CV)를 측정하였다. CV후 전극표면에 생성된 SEI를 투과형 전자현미경으로 분석한 결과, PC계에서 얻어지는 결과와 유사하게 충 방전 반응 및 생성된 SEI의 성질이 전해질의 농도에 크게 의존하고 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.394-401
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• 2022

Polyvinylidene chloride-resin(PVDC-resin)와 polyvinylidene fluoride(PVDF)의 두 폴리머 전구체는 열분해 과정을 통해 마이크로 다공성 탄소로 변환되어 되므로 이온 흡/탈착으로 전하를 저장하는 슈퍼커패시터용 전극재료로 유리하다. 더욱이, 두 전구체를 구성하는 여러가지 이종원소들은 탄화 후 작용기를 형성하여 추가적인 전하저장에 기여할 수 있으므로, 탄화 시 생성되는 작용기에 대한 분석은 에너지 저장용 탄소소재를 개발하는데 중요하다. 본 연구에서는 두 폴리머 전구체를 탄화시킨 후 생성된 작용기를 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 다양한 pH의 전해질에서 탄소 전극의 전기화학 거동 관찰을 통하여 확인하였다. 산성(1 M H₂SO₄) 전해질에서 측정된 두 탄소 전극의 비전기용량은 생성된 quinone 작용기의 패러데익 충/방전 반응 덕분에 중성 전해질(0.5 M Na₂SO₄)에서보다 증가하였다. 특히, PVDC-resin으로부터 합성된 탄소는 매우 작은 마이크로 기공이 표면에 형성되어 있어 전해질 이온의 흡착을 어렵게 하므로, PVDF로부터 합성된 탄소 전극에 비해 낮은 용량을 보인다. 염기성 전해질(6 M KOH)에서 두 탄소 전극 모두 3가지 전해질 중 가장 높은 비전기용량이 측정되었는데, 이는 구성하는 전해질 이온들(K⁺, OH^-)이 두 탄소에 형성된 마이크로 기공으로 흡/탈착이 용이하게 일어나는 동시에 패러데익 충/방전 반응으로 추가적인 전하가 저장되었기 때문이다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 대한방사선방어학회 2011년도 추계 학술발표회 및 심포지엄
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• pp.268-269
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• 2011