• 전기화학회지
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• 제19권4호
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• pp.129-133
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• 2016

본 연구에서는 고분자와 탄소 물질을 복합화시켜 친환경의 유기 음극을 제조하였다. Poly(styrenesulfonate)(PSS)-carbon 복합 음극은 탄소 입자를 PSS이 둘러싸고 있는 core-shell 형태를 보이며 $524mAh\;g^{-1}$의 이론용량과 0.6 V 이하의 낮은 전압을 가진다. PSS-carbon 복합 음극은 0.1, 0.5, 1, 10C에서 각각 용량 $519.6mAh\;g^{-1}$, $461.2mAh\;g^{-1}$, $411.8mAh\;g^{-1}$, $315.9mAh\;g^{-1}$의 첫 번째 방전 용량을 가지면 30사이클까지 안정적인 주기 특성을 보여준다. Polystyrene 구조와 sulfonate 기능 기를 갖는 PSS와의 탄소 복합 전극은 유기 이차전지의 전기화학적 특성을 향상 시키기 적합한 음극활 물질로 여겨 진다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권11호
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• pp.1010-1015
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• 2012

본 연구에서 폐열 에너지를 수집하여 직접 전기로 변환하는 박막형 열전지를 제작하였다. 전도성 탄소섬유에 탄소나노튜브를 코팅함으로써 전기 전도도는 증가하였고, 다양한 곡률 반경에 대한 굽힘 실험에서 전극의 저항변화는 없었다. 열전지의 최대출력은 온도차의 제곱에 비례하여 증가하였으며, $3.4^{\circ}C$의 온도차에서 2.5 mW/kg의 전력을 생산하였다. 12시간의 방전 실험 결과, 열전지는 지속적으로 구동이 가능함을 확인하였다. 또한, 유연한 열전지를 뜨거운 유체가 흐르는 파이프에 감아 구동한 결과, 파이프의 곡률반경에 따라 내부저항은 감소하였고, 생산된 전력은 최대 30 % 상승하였다. 따라서 제작된 열전지는 다양한 곡면형 열원에 적용이 가능하다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권4호
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• pp.43-48
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• 2011

탄소 기지상에 니켈도금을 하여 다공성 MCFC의 전극으로 사용하기 위하여 탄소 기지위에 산성용액과 염기성용액을 이용하여 무전해 니켈도금을 하였다. 알칼리 용액에서의 도금속도가 산성용액에서의 도금속도보다 빨랐으며 두가지 용액에서 pH가 증가함에 따라 도금속도가 증가하였다. 산성용액에서의 잔류응력은 압축응력을 보였으며 알칼리용액에서는 높은 인장응력을 보였으며 높은 잔류응력으로 인하여 pH 11 이상에서는 표면균열이 발생하였다. Thiourea를 첨가하였을 경우 0.5 ppm까지의 저농도에서 도금속도가 증가하다가 이후 감소하였으며 1.5 ppm 이상에서 두가지 용액에서 모두 도금이 더 이상 진행되지 않았다. Succine 산을 첨가한 경우 5 g/L까지 속도가 증가하다가 감소하여 일정한 값을 유지하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권5호
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• pp.517-521
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• 2012

탄소나노튜브는 유연 전도체로서 투명전극, 유연 히터, 투명 스피커 분야에 활발히 응용되고 있다. 본 연구에서는 PET 유연 모재의 전면적에 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)를 도포하는 스프레이법 이용하여, 투명하고 전도성 있는 MWCNT/PET 복합 박막을 제조하였다. 분산제로 사용된 SDS (sodium dodecyl sulfate)의 농도를 조절함으로써 MWCNT 의 분산도를 조절하였으며, 분산도가 조절된 시험편의 인장실험을 통해 기계적인 변형 하에서 MWCNT/PET 전도성 박막의 전기-기계적인 거동과 분산제의 효과를 평가하였다.

• 청정기술
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2012

PCB에칭에 의해 발생한 염화철 폐식각액 중 염화철을 산화시키고 구리를 석출시키는 전기화학적 재생공정은 환경오염을 줄이면서도 부산물을 얻어내어 경제성이 크다. 그러나, 염화철 폐식각액은 철과 구리, 두 가지 금속이 함께 함유되어 있기 때문에 전해조에서 일어나는 반응이 복잡하다. 본 연구에서는 회분식 공정을 통하여 전기화학적인 염화철 산화 및 구리 석출반응의 특성을 조사하고 관련된 공정변수들의 최적 조건을 도출해내었다. 염화철의 산화는 항상 원하는 수준으로 되었으며, 탄소 음전극을 사용한 반응에서 $350mA/cm^2$의 전류밀도와 12 g/L의 구리 농도 조건에서, $Fe^{2+}$이온의 비율이 높을수록 구리 석출 효율이 높았다. 또한, 도출해낸 최적 조건을 바탕으로 Bench 장치 연속운전을 통해서 scale-up 가능성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.31-37
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• 2009

본 논문에서는 전계방출 원리를 이용하여 이미터로서의 성능이 뛰어난 탄소나노튜브 (Carbon Nano Tube)를 이용한 전계방출 면광원용 안정기를 제안한다. 안정기는 고전압 직류전압 부분과 양극의 펄스를 생성하는 부분으로 구성되어 있다. 탄소나노튜브를 이용한 전계방출 램프는 3가지의 전극 (애노드, 게이트, 캐소드)으로 구성되어 있는데, 애노드와 게이트 사이에는 직류 고전압이 공급되고 게이트와 캐소드 사이에는 양극의 펄스가 공급된다. 램프 및 안정기를 보호하기 위하여 과전류, 과전압, 과온도에 대한 보호 기능을 추가하였고, 실험을 통하여 제안된 방식이 탄소나노튜브를 이용한 램프 구동을 위한 적합함을 검증하였다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.23-28
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• 2019

탄소 실의 표면에 코팅 된 3차원 다공성 그래핀으로 구성된 슈퍼커패시터 케이블 소자를 보고하고자 한다. 그래핀의 3D 다공성 구조는 그래핀옥사이드로 코팅된 탄소 실을 사용하여 마이크로웨이브 활성화 방법에 의해 제작하였다. 마이크로파 조사의 사용은 환원제 없이 그래핀옥사이드를 환원된 그래핀옥사이드로 전환시키고 그래핀 시트를 박리 및 다공성 그래핀 시트로 활성화시켰다. 두 개의 와이어 전극을 고분자 겔 전해질과 결합하여 성공적으로 케이블 구조 형태의 슈퍼커패시터 소자를 제작하였다. 슈퍼커패시터 케이블은 매우 유연하기 때문에 다양한 형태의 장치로 변형될 수 있고 섬유 품목으로 통합될 수 있다. 주사 속도 10 mV/s에서 38.1 mF/cm의 높은 정전용량이 얻어졌다. 이용량은 500 mV/s에서 원래 값의 88%를 유지하였다. 장수명특성은 구부러진 형태에서도 10,000회 동안 충전/방전 과정을 반복함으로써 96.5%의 높은 정전용량 유지율을 증명하였다.

• 청정기술
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• 제27권3호
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• pp.223-231
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• 2021

실리콘은 상용 흑연(Graphite, Gr) 음극재 대비 약 10배 정도 높은 이론용량을 가지나 전기전도도가 낮고 충·방전 시 큰 부피변화로 수명이 짧은 문제가 있다. 실리콘의 문제점 해결 방안으로 전도성 탄소와 복합체 형성과정에서 실리카 나노입자 템플레이트를 이용해 복합체 내부에 이중 중공을 갖는 실리콘 나노입자/중공탄소(SiNP/HC) 소재를 제조하였다. 비교를 위해 중공을 갖지 않는 SiNP/C 복합체를 제조하여 SiNP/HC 복합체와의 물리·화학적 특성과 음극소재로서의 전기화학적 특성을 X-ray 회절기, X-선 광전자 분광기, 비표면적과 기공분포 분석을 위한 질소 흡/탈착 실험, 주사형 전자현미경 및 투과형 전자현미경으로 비교·분석하였다. SiNP/C 복합체 대비 SiNP/HC는 사이클 후에도 전극의 큰 부피변화 없이 월등히 우수한 수명특성과 효율을 보였다. 흑연과 혼합한 하이브리드형 SiNP/HC@Gr 복합체는 SiNP/HC와 비교해 낮은 용량에서 더욱 개선된 수명 특성과 효율을 보였다. 따라서 복합체 내부에 실리콘의 부피팽창을 수용하는 중공을 갖는 실리콘/탄소 복합체를 설계하는 것이 수명특성 확보에 유효함을 확인하였다. 복합체 내부에 많은 중공의 존재로 비표면적이 커서 과도한 SEI층 형성에 따른 낮은 초기 효율의 문제점이 있으므로 이에 대한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.57-68
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• 2023

본 연구에서는 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 탄소 섬유 형태로 제조하여 고에너지 EDLC용 탄소 소재로 활용하고자 하였다. 커피 폐기물은 분쇄과정을 거쳐 폴리비닐피롤리돈과 용매인 다이메틸폼아마이드에 혼합한 후 전기방사를 통해 커피 폐기물 기반의 섬유 형태(Bare-CWNF)의 물질로 만들었으며, 질소 분위기의 900℃에서 탄화를 진행하여 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 섬유 형태(Carbonized-CWNF)의 물질을 제조하였다. Carbonized-CWNF는 Bare-CWNF와 같이 섬유 형태를 유지하였으며 질소 함량 역시 유지되는 것을 확인하였다. 커피 폐기물의 탄화 탄소(Carbonized-CW)및 폴리아크릴로나이트릴 기반의 탄소섬유(Carbonized-PNF)를 Carbonized-CWNF와 -1.0-0.0V의 전압 범위에서 전기화학적 성능을 비교한 결과, Carbonized-CWNF가 가장 높은 비정전용량(123.8F g^-1 @ 1A g^-1)을 확보할 수 있었다. 이를 통해 커피 폐기물 기반의 질소가 함유된 다공성 탄소 섬유가 고에너지 EDLC(Electric double layer capacitor)용 전극으로 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 최종적으로, 환경 오염의 원인이 되는 식물성 바이오매스 중 커피 폐기물을 활용하여 친환경성을 확보하였고, 식물성 바이오매스와 같은 폐기물을 슈퍼커패시터와 같은 고성능 에너지 저장 매체로의 탈바꿈 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 대한화학회지
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• 제29권2호
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• pp.158-163
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• 1985

2M $AgNO_3$ 수용액을 백금이나 탄소 전극을 이용하여 비교적 높은 전류밀도에서 전해 산화하였다. 이 생성물을 산화력과 X-ray powder diffraction patterns, thermal analysis, 그리고 환원 곡선등을 구하여 $Ag_7O_8NO_3$ 임을 확인하고 끓는물에서 가수분해 하여 Alfa-product AgO보다 순도가 높고 비중이 큰 AgO를 얻을 수 있었다.