• 제목/요약/키워드: 탄소전극

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간단한 자기 조립 기법으로 배열된 단일벽 탄소 나노 튜브 센서의 제작공정 (Fabrication Process of Single-walled Carbon Nanotube Sensors Aligned by a Simple Self-assembly Technique)

  • 김경헌;김선호;변영태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권2호
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    • pp.28-34
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    • 2011
  • 이전 보고에서 우리는 오직 포토리소그래피(photolithography) 공정만을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 (single-walled carbon nanotube; SWCNT)를 산화막 (silicon-dioxide; $SiO_2$)이 형성된 실리콘 (silicon; Si) 기판위에 선택적으로 흡착시키는 공정 방법에 대해 조사했었다. 본 논문에서, 우리는 위에서 설명한 기법을 이용하여 단일벽 탄소 나노튜브 채널을 가진 전계효과 트랜지스터 (field emission transistor; FET)를 제작하였다. 또한, 제작된 단일벽 탄소 나노튜브 기반 전계효과 트랜지스터 소자의 게이트 전압에 따른 전류 전압특성이 조사되었다. 이 전계효과 트랜지스터는 센서로서 작동될 수 있다. 포토리소그래피 공정에 의해 열산화막이 형성된 실리콘 기판 표면위에 단일벽 탄소 나노튜브가 흡착될 부분(채널부분)의 포토레지스트가 노출되도록 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이 포토레지스트 패턴이 형성된 기판은 단일벽 탄소 나노튜브가 분산된 다이클로로벤젠 (dichlorobenzene; DCB) 용액 속에 담가진다. 남아 있는 포토레지스트 패턴이 아세톤에 의해 제거 되면, 결과적으로 채널부분 (소오스와 드레인 전극사이) 에 선택적으로 단일벽 탄소 나노튜브 채널이 형성된다. 이 간단한 가기 조립 기술이 이용됨으로써 우리는 단일벽 탄소 나노튜브 채널을 가진 4개의 전계효과 트랜지스터 어레이를 성공적으로 제작하였다.

1,5,9,13-Tetrathiacyclohexadecane 수식전극을 사용한 Ag(I)의 전기화학적 정량 (Electrochemical Determination of Ag(I) Ion at Chemically Modified Carbon-Paste Electrode Containing 1,5,9,13-Tetrathiacyclohexadecane)

  • 하광수;장미경;서무룡
    • 분석과학
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    • 제10권3호
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    • pp.187-195
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    • 1997
  • [16]-ane-$S_4$/탄소분말 함량비를 50%로 하여 nujol oil과 혼합하여 수식전극을 제조하였다. $5.0{\times}10^{-4}M$ $Ag^+$를 포함하는 pH 4.5인 아세트 완충용액에 수식전극을 담가 $Ag^+$를 전극 표면에 흡착시켰다. 이 때 흡착시간을 15분으로 하고 전해환원시키는 시간은 -0.3V vs S.C.E에서 2분으로 하였다. 또한 0.1M $HNO_3$ 용액으로 전극을 활성화시켰으며 한번 활성화한 전극은 10회까지 사용이 가능하였다. 최적 분석조건에서 미분펄스 전압전류법으로 $5.0{\times}10^{-7}{\sim}1.5{\times}10^{-6}M$ 사이의 농도 범위에서 정량해 보았을 때 직선성이 잘 성립하였으며, 검출한계는 $2.0{\times}10^{-7}M$이었다. 대부분의 금속들은 방해를 주지 않았으나, Cu(II)은 방해를 나타내었다.

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1-(2-Pyridylazo)-2-naphthol 수식전극을 사용한 Cu(II) 이온의 전압전류법적 정량 (Voltammetric Determination of Cu(II) Ion at a Chemically Modified Carbon-Paste Electrode Containing 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol)

  • 배준웅;전희숙;장혜영
    • 대한화학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.723-729
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    • 1993
  • 탄소분말과 Nujol oil의 carbon paste 혼합물에 1-(2-pyridylazo)-2-naphthol (PAN)을 섞어서 Cu(Ⅱ)이온에 감응하는 수식전극을 제작하였다. Cu(II) 이온이 포함된 완충용액에 전극을 담구어 전위를 가하지 않고 PAN-수식전극의 표면에 Cu(II) 이온을 석출시킨 후, 전해액으로 옮겨 일정시간 동안 일정 전위에서 환원시켰다. 그런 다음 양의 방향으로 전위를 주사함으로써 좋은 전압전류파를 얻을 수 있었다. 전극표면을 산용액에 담금으로써 재생시킬 수 있었다. 전극의 재현성은 석출/측정/재생의 순으로 5회 반복실험하여 조사한 결과 상대표준편차는 6.1${\%}$였다. 시차펄스 전압전류법으로 조사한 경우 2.0 ${times}$ 10$^{-7}$M에서 1.0 ${times}$ 10$^{-6}$ M의 농도 범위에 걸쳐 직선성이 성립했으며, 검출한계는 6.0 ${times}$ 10$^{-8}$ M이었다. Cu(II) 이온을 정량하는데 있어서 EDTA와 oxalate 이온을 제외한 다른 공존이온의 영향을 별로 받지 않았다.

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리튬이차전지용 음극 소재 기술 개발 동향 (Recent Developments in Anode Materials for Li Secondary Batteries)

  • 김성수
    • 전기화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.211-222
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    • 2008
  • 휴대용 전자기기의 전원으로 채용되어 상업적으로도 성공을 거두고 있는 리튬이차전지는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)와 같은 비IT용 전원으로서도 중요성을 더하고 있다. 리튬이차전지는 리튬금속을 사용함에 따라서 초래되는 안전성을 문제를 탄소계음극을 채용하고 이에 따른 안전기구를 확보함에 의해 상용화 되었다고 할 수 있다. 이와 같이 전지에 있어 전극소재의 개발은 핵심기술이라 할 수 있으며, 점차 그 응용처가 확대되어 가고 있는 리튬이차전지의 전극소재 개발은 전지 산업뿐만 아니라 타 산업에 미치는 영향은 크다고 할 수 있다. 여기서는 리튬이차전지가 상용화되어 온 이후 채용되어온 음극과 개발중인 음극 후보에 대해 그 장단점을 분석해 보고자 한다.

임피던스 복소캐패시턴스 분석법의 이론 및 응용 (Complex Capacitance Analysis of Impedance Data and its Applications)

  • 장종현;오승모
    • 전기화학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.223-234
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    • 2010
  • 본 총설에서는 캐패시터적인 특성을 가지는 다공성 전극의 전기화학특성 분석에 활용되는 임피던스의 복소캐패시턴스 분석법(complex capacitance analysis)의 이론 및 응용에 대해 정리하였다. 이론적으로 캐패시터적인 특성을 갖는 전기화학시스템에 대해 캐패시턴스허수부 도시를 활용하면 효과적인 해석이 가능함이 제시되었다. 또한, 복소캐패시턴스 분석법은 다공성 탄소 재료/전극의 EDLC 특성, 미세기공 내부의 이온전도 특성, 고분자전해질연료전지의 촉매층 이온저항 등의 분석에 효과적으로 적용될 수 있음이 검증되었다.

고전압 DC 릴레이의 소음 저감에 관한 연구 (Study on the Noise Reduction of the High Voltage DC Relay)

  • 이경호;김영봉;박홍태;손진우
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.788-792
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    • 2007
  • 국내외의 자동차 메이커는 고효율, 저공해 자동차 개발에 집중하고 있으며, 그 방법으로 하이브리드 자동차가 최우선시 되고 있다. 하이브리드 자동차의 밧데리 팩을 구성하는 핵심 부품 중 하나인 고전압 직류 릴레이는 주행 중 엔진 구동력을 보조하는 구동모터에 전기 에너지를 공급하는 밧데리의 출력을 개폐하는 기기이다. 고전압 직류 릴레이의 개폐 동작시 발생하는 소음은 자동차 운전 중 실내로 유입되어 운전자의 승차감을 떨어뜨리는 요인이 되므로 릴레이의 개폐 동작시 발생하는 소음 저감을 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 폐로(ON) 동작시 발생하는 소음 저감을 위해 소음원인 충격력을 감소시키기 위한 이중 접압스프링 구조를 제안하였으며, 소음 저감 성능평가를 수행하였다. 먼저 정확한 충격해석을 위해 고전압 직류 릴레이의 최소 동작 전압인 5.9V부터 상시 인가 전압인 12V까지 총 6개의 전압레벨에서 릴레이의 전자력을 측정하였으며, 기존 접압스프링 구조와 이중 접압스프링 구조에 관하여 외연적 탄소성 유한요소 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 충격해석을 수행하였다. 고전압 직류 릴레이의 소음원인 가동전극과 고정전극에서 발생하는 일차 충격력과 가동철심과 고정철심에서 발생하는 이차 충격력을 비교, 평가하였다.

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CNT와 Pt 상대전극을 가지는 염료감응형 태양전지의 직렬 ${\cdot}$ 병렬 연결에 따른 특성비교 (Comparative properties for serial-parallel connection of DSC with CNT and pt counter electrodes)

  • 최진영;홍지태;김미정;이용철;김희제
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.335-338
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    • 2007
  • Cost effectiveness is an important parameter for producing DSSCs as compared to the widely used conventional silicon based solar cells. A fluorine-doped tin oxide (FTO) substrate coated with a catalytic amount of platinum is used as counter electrode in dye-sensitized solar cell. Carbonaceous materials are quite attractive to replace platinum due to their high electronic conductivity, corrosion resistance towards $I_{2}$, good catalytic effect and low cost. In this paper, the unit DSSCs with Pt and CNT as a counter electrode were connected in series-parallel externally, then the current-voltage curves were investigated to find out the connection characteristics of the DSSC with CNT counter electrode. The connection characteristics of the DSSC with CNT counter electrode is superior to that of the DSSC with Pt counter electrode. And a parallel connection of the DSSC with CNT counter electrode has higher efficiency than a series connection of that.

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팽창흑연·소나노튜브 복합 음극과 탄소나노튜브 양극으로 이루어진 미생물 연료전지의 전력수율 평가 (Evaluation of power density in microbial fuel cells using expanded graphite/carbon nanotube (CNT) composite cathode and CNT anode)

  • 한선기;이채영
    • 상하수도학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.503-509
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    • 2013
  • Electrochemical redox capacity of a microbial fuel cell (MFC) electrode is an important factor in the power density. This study was conducted to investigate the redox capacity of surface modified anode and cathode electrodes by measuring their conductivities. An anode electrode was modified with nitric acid and a cathode electrode was modified with heat treatment. The anode electrode modified with 20 % of the nitric acid concentration showed the highest conductivity of $6.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $306.0mW/m^2$ when used in a MFC. The cathode electrode modified at $472^{\circ}C$ for 18 min showed the highest conductivity of $5.2{\mu}S/cm/g$ and the maximum power density of $276.20mW/m^2$ when used in a MFC. On the other hand, an MFC using both the electrodes showed the highest maximum power density of $408.2mW/m^2$. Meanwhile, a control MFC without modified electrodes generated very small voltage (0.014 mV), so the power density could not be measured.

유황전극의 탄소량 변화에 따른 리튬/유황 전지의 방전특성 변화 (Effect of Carbon Content of Sulfur Electrode on the Electrochemical Properties of Lithium/Sulfur Battery Using PEO Electrolyte)

  • 강근영;류호석;김종선;김기원;안주현;이건환;안효준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.317-323
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    • 2006
  • Electric conductive material should be homogeneously mixed with sulfur in sulfur electrode fabrication of lithium/sulfur battery, because sulfur is electric insulator. In this paper electrochemical properties of Li/S battery was studied with various compositions of sulfur electrodes. When content of sulfur changed from 40 wt.% to 80 wt.%, the 60 wt.% sulfur electrode showed the maximum capacity of 1489 mAh/g-sulfur. Electrochemical properties of Li/S battery using 60 wt.% sulfur was also investigated with various carbon contents. The discharge capacity changed as a function of carbon contents. The optimum composition was 25 wt.% carbon for 60 wt.% sulfur electrode.

6,6-Dibromopenicillanic acid 1,1-Dioxide 분자내 탄소 6-위치 브롬기의 전극촉매 수소화반응과 전극반응기구 (Electro-Catalytic Hydrogenation and the Electrode Reaction Mechanism of the Carbon-6-Bromo groups of 6,6-Dibromopenicillanic acid 1,1-Dioxide)

  • 김일광;이영행;이채호
    • 대한화학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.165-171
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    • 1991
  • 6,6-dibromopenicillanic acid 1,1-oxide(DBPA)의 6위치 dibromo기의 전기화학적 환원을 direct current, differential pulse polarography, cyclic voltammetry, 조절전위 전기량법으로 연구하였다. DBPA 환원과정은 2단계-0.48, -1.62 volts)에서 모두 완전비가역으로 2전자씩 이동하는 EC, EC 반응기구로 진행하였다. 조절전위 전기분해를 이용하여 6-bromo-PA와 6,6-dihydro-PA를 단계적으로 합성하였으며, pH 변화에 다른 폴라로그램의 해석과 생성물 분석의 결과를 바탕으로 전기화학적 반응기구도 제안하였다.

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