• 제목/요약/키워드: Cathode ratio

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탄소나노튜브 캐소드의 전계방출 특성에 미치는 재열처리의 영향 (Effect of Post-Heat Treatment on Field Emission Properties for Carbon Nanotube Cathodes)

  • 하상훈;권나현;송풍근;장지호;조영래
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.180-186
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    • 2010
  • For the application of field emission display (FED), it is essential to develop a carbon nanotube (CNT) cathode with high emission current density. In this study, we developed and demonstrated a post-heat treatment (PHT) process to improve field emission properties of CNT cathodes. Since the PHT is intended to burn out organic materials covering the CNTs, the PHT was carried out by heating samples at a high temperature in an atmosphere. The PHT process is applied for samples processed by surface treatment with an adhesive tape. Compared to samples prior to the PHT, samples after the PHT at $360^{\circ}C$ showed about 17% improvement in emission current density. The major reason for the increased current density is mainly the increased aspect ratio of the CNTs because of the removal of the adhesive organic residues covering the CNTs, which were attached on the CNT surfaces during the surface treatment using the adhesive taping method.

전기분해에 의한 고농도 유기물질 제거 특성 (Removing High Concentration Organic Matters by Using Electrolysis)

  • 길대수;이병헌;이제근
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.251-264
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    • 2000
  • 합성폐수의 전기분해에 의한 전류밀도, 체류시간, 전극간격 및 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비에 대한 유기물질 제거 특성을 조사하기 위한 실험을 수행하였다. 양극판은 티타늄에 이산화이리듐을 전착한 $Ti/IrO_2$ 극판으로 하였으며, 음극판은 스테인리스 스틸판을 사용하였다. 판형태와 망형태의 전극을 사용한 경우 $COD_{Cr}$ 제거율은 비슷하게 나타났으나, 전력비는 판형태보다 망형태의 전극에서 저렴한 것으로 나타났다. $COD_{Cr}$ 제거율 70 %를 얻는데 소요되는 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비는 약 $1.3kgCl^-/kgCOD_{Cr}$으로 나타났으며, $COD_{Cr}$을 완전히 제거하는데 약 $2.2kgCl^-/kgCOD_{Cr}$이 필요하였다. 유기물질의 제거는 전류밀도, 체류시간 및 $Cl^-/COD_{Cr}$ 비에 따라 높게 나타났고, 전극간격에는 반비례하였으며, 운전인자와 제거율과의 관계는 아래와 같이 나타났다. $$COD_{Cr}(%)=80.0360(Current\;density)^{0.4451}{\times}(HRT)^{0.8102}{\times}(Gap)^{-0.4915}{\times}(Cl^-/COD_{Cr})^{0.5805}$$ 유기물질과 질소를 동시에 전기분해할 경우 두 물질의 산화는 경쟁관계에 있으며, 암모니아성 질소를 산화하는데 우선적으로 작용하여 유기물질의 제거는 낮아지지만, 알칼리도 첨가에 의해 유기물질 제거가 증가하였다.

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HI 농축에 대한 전기투석 셀의 성능 및 운전한계조건 연구 (A Study on the Performance and Operation Limit of Electrodialysis Cell for HI Concentration)

  • 이병우;정성욱;조원철;강경수;박주식;배기광;김영호;김창희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.749-758
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    • 2011
  • The present work explores the performance and operation limit of electrodialysis cell for HI concentration in sulfur iodine thermochemical hydrogen production process, For this purpose, the electrodialysis cell was assembled with Nafion 117 as a PEM membrane and two activated carbon papers as the electrodes. HIx solution was prepared with composition of HI: $I_2$: $H_2O$ = 1: 0.5~2.5: 5.2 in molar ratio. The cell and its peripheral apparatus were placed in the specially designed convective oven in order to uniformly maintain the operation temperature. As operation temperature increased, the amount of water transport from anode to cathode increased, thus reducing HI molarity in catholyte. Meanwhile, the current efficiency was constant as about 90 %, irrespective of temperature change. The cell voltage increased with initial $I_2$ mole ratio as well as anolyte to catholyte mole ratio. Moreover the cell voltage overshot took place within 10 h cell operation, which is due to the $I_2$ precipitation inside the cell. From the analysis of $I_2$ mole ratio in the anolyte, it is noted that operation limit (in $I_2$ mole ratio) of the electrodialysis cell, arising from was measured to be 3.2, which is much lower than bulk solubility limit of 4.7.

우레아 가수분해법에 의한 리튬이차전지용 $LiCoO_2$의 합성과 전기화학적 특성 (Synthesis and electrochemical properties of $LiCoO_2$ powders by urea hydrolysis)

  • 정용희;강귀원;정훈;백윤규;황광택
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.267-271
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    • 2004
  • 우레아 가수분해법을 이용하여 리튬이차전지용 $LiCoO_2$ 양극 분말을 합성하였다. Li/Co 몰비가 다르고 가수분해에 의해 얻어진 전구체는 다양한 온도에서 열처리되었다. 저온상 $LiCoO_2(LT-LiCoO_2)$와 고온상 $LiCoO_2(HT-LiCoO_2)$$500^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 합성되었고, 저온상에서 고온상으로 상전이는 $700^{\circ}C$ 이상에서 완전히 일어났다. 열처리 온도가 증가함에 따라 $LiCoO_2$의 층상구조가 잘 발달하였다. 충방전 실험결과 Li/Co의 몰비가 1.2이고 $800^{\circ}C$에서 열처리한 $LiCoO_2$의 초기용량이 152 mAh/g으로 높았으며, 40회 충.방전 후에는 9.2%의 용량감소를 나타내는 상대적으로 안정한 충방전 특성을 나타내었다.

Water Repellency on a Nanostructured Superhydrophobic Carbon Fibers Network

  • Ko, Tae-Jun;Her, Eun-Kyu;Shin, Bong-Su;Kim, Ho-Young;Lee, Kwang-Ryeol;Hong, Bo-Ki;Kim, Sae-Hoon;Oh, Kyu-Hwan;Moon, Myoung-Woon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.224-224
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    • 2012
  • For decades, carbon fiber has expanded their application fields from reinforced composites to energy storage and transfer technologies such as electrodes for super-capacitors and lithium ion batteries and gas diffusion layers for proton exchange membrane fuel cell. Especially in fuel cell, water repellency of gas diffusion layer has become very important property for preventing flooding which is induced by condensed water could damage the fuel cell performance. In this work, we fabricated superhydrophobic network of carbon fiber with high aspect ratio hair-like nanostructure by preferential oxygen plasma etching. Superhydrophobic carbon fiber surfaces were achieved by hydrophobic material coating with a siloxane-based hydrocarbon film, which increased the water contact angle from $147^{\circ}$ to $163^{\circ}$ and decreased the contact angle hysteresis from $71^{\circ}$ to below $5^{\circ}$, sufficient to cause droplet roll-off from the surface in millimeter scale water droplet deposition test. Also, we have explored that the condensation behavior (nucleation and growth) of water droplet on the superhydrophobic carbon fiber were significantly retarded due to the high-aspect-ratio nanostructures under super-saturated vapor conditions. It is implied that superhydrophobic carbon fiber can provide a passage for vapor or gas flow in wet environments such as a gas diffusion layer requiring the effective water removal in the operation of proton exchange membrane fuel cell. Moreover, such nanostructuring of carbon-based materials can be extended to carbon fiber, carbon black or carbon films for applications as a cathode in lithium batteries or carbon fiber composites.

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5'' True Color FED 구동시스템 설계 (Design of 5'' True Color FED Driving System)

  • 신홍재;권오경;곽계달
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권5호
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    • pp.70-78
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    • 2001
  • 본 연구에서는 전류제어 효과를 갖는 전압제어 펄스폭 변조 방식의 5' true color FED 구동시스템을 설계하였다. 제안한 구동방식은 전압제어 펄스폭 변조방식과 전류제어 방식의 장점을 가지고 있다. 또한, FED 구동회로의 시뮬레이션을 위하여 FED 서브 픽셀에 대한 새로운 회로 모델을 제안한다. 제안된 모델은 FED 서브 픽셀의 특성과 FED 패널의 기생 효과인 게이트 라인간 커플링 현상과 인접한 캐소드 라인을 통하여 흐르는 누설 전류 등을 고려하고 있다. FED 구동회로의 출력단은 제안된 모델을 사용하여 최적화되었다. R.G.B 입력데이터 신호 처리를 병렬처리 방식으로 하여 기존의 직렬처리 방식에 비해서 화면에 영상을 디스플레이하는 duty ratio를 최대로 하여 휘도를 높일 수 있도록 하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 $300{\times}224$의 해상도를 가지는 5' true color FED를 성공적으로 디스플레이 하였다.

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전산유체역학을 이용한 PEMFC의 성능에 대한 3차원 유로 구조의 영향 (Effects of 3D Flow-Channel Configurations on the Performance of PEMFC using Computational Fluid Dynamics)

  • 한경호;윤도영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권6호
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    • pp.847-853
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    • 2016
  • 본 연구에서는 3차원 전산유체역학 모델을 적용하여 서펜타인 유로를 갖는 고분자 전해질 분리막(PEM) 연료전지의 성능평가를 수행하였다. PEM 연료전지의 전산 모델은 등온조건하에서의 이동현상을 고려하여, 물질 및 운동량 전달, 전극에서의 반응속도론 그리고 전기적 흐름을 모두 포함하였다. 한편, 병류로 흐르도록 형성된 구조의 유로 형태는 본 연료전지모델에서 유로의 폭과 높이의 비인 종횡비와 유로와 립 폭의 비인 반응면적비를 변화시키며 다양한 형상으로 고려되었다. 유로의 형상이 변화될 경우 연료전지 내부의 수소와 산소의 질량분율 분포가 계산되었으며, 이에 따라, 활성화과전압의 계산 값이 변하게 되며 전류밀도 분포가 최종적으로 결정되었다. CFD 결과는 종횡비가 클수록 성능이 증가하고 반응면적비가 클수록 성능이 감소하는 것을 보였다. 본 연구의 모델에 의하면 서펜타인 유로의 형상에 의해, 성능특성이 경향성을 보이는 결과를 보여주었으며, 이와같은 결과는 다른 문헌에 보고 된 CFD 결과들과 전반적으로 잘 부합하는 것으로 나타났다.

RFI ionized magnetron sputtering에서 radial uniformity 문제 (Radial uniformity problem in RFI ionized magnetron sputtering)

  • 주정훈
    • 한국진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.85-90
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    • 1997
  • 32cm직경의 $AlCu_x$(x=0.5%)음극 타겟과 회전 자석을 이용한 상용 마그네트론 스퍼 터링 장치에서 부가적인 플라즈마 여기 방법으로 스퍼터링된 입자들을 이온화시킨후, 수십 볼트의 직류 기판 바이어스로 이온의 방향성과 에너지를 조절하여 작은 트렌치나 via를 채 울 수 있는 공정을 개발하였다. 여기에서, 반경방향의 이온 플럭스비의 균일도 문제를 개선 하기 위하여, 입자들의 가시광선 영역의 방출선을 이용한 플라즈마 진단과, 패터닝된 웨이 퍼에 대한 직접 채우기로 플라즈마 내의 입자 분포와의 상관 관계를 찾고, RF 코일 설계의 개선을 도모하였다. 가시광 방출 분광에서 $Ar^{\circ},\;Ar^+;Al^+,\;Al^{\circ}$ 입자들의 방출선 세기는 1$\mu\textrm{m}$이 하의 크기를 갖는 트렌치와 via의 바닥과 top 두께비와 밀접한 관련이 있었다. RF코일의 직 경을 29cm에서 32cm로 증가 시키고, RF 입력부에 의한 비대칭을 개선하여 이온 플럭스비 의 척도가 되는 via 채우기의 바닥과 top의 두께비에서 7.5%에서 1.5%로의 균일도 향상을 얻었다.

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Influence of Ne-Xe Gas Mixture Ratio on the Extreme Ultraviolet (EUV) Emission Measurement from the Coaxially Focused Plasma

  • Lee, Sung-Hee;Hong, Young-June;Choi, Duk-In;Uhm, Han-Sup;Choi, Eun-Ha
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.220-220
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    • 2011
  • The Ne-Xe plasmas in dense plasma-focus device with coaxial electrodes were generated for extreme ultraviolet (EUV) lithography. The influence of gas mixture ratio, Ne-Xe (1, 10, 15, 20, 25, 30, 50%) mixture gas, on EUV emission measurement, EUV intensity and electron temperature in the coaxially focused plasma were investigated. An input voltage of 4.5 kV was applied to the capacitor bank of 1.53mF and the diode chamber was filled with Ne-Xe mixture gas at a prescribed pressure. The inner surface of the cylindrical cathode was lined by an acetal insulator. The anode was made of tin metal. The EUV emission signal of the wavelength in the range of 6~16 nm has been detected by a photo-detector (AXUV-100 Zr/C, IRD). The visible emission line was also detected by the composite-grating spectrometer of the working wavelength range of 200~1100 nm (HR 4000CG). The electron temperature is obtained by the optical emission spectroscopy (OES) and measured by the Boltzmann plot with the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE).

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Size-controlled Chevrel Mo6S8 as Cathode Material for Mg Rechargeable Battery

  • Ryu, Anna;Park, Min-Sik;Cho, Woosuk;Kim, Jeom-Soo;Kim, Young-Jun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권10호
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    • pp.3033-3038
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    • 2013
  • Nanoscale Chevrel $Mo_6S_8$ powders are synthesized by molten salt synthesis. Synthesized $Mo_6S_8$ powders have different mean particle sizes which are dependent on a ratio of salt to precursor. The particle sizes of $Mo_6S_8$ powders changes along with the ratio increase. $Mo_6S_8$ (6:1) demonstrates the best electrochemical characteristics among the synthesized $Mo_6S_8$ powders although the $Mo_6S_8$ (4:1) has the smallest particle size. $Mo_6S_8$ (6:1) shows a reversible capacity of 83.9 $mAhg^{-1}$, which is 27.5% and 33% improved value over $Mo_6S_8$ (2:1) and $Mo_6S_8$ (4:1) at a current density of 0.2C, respectively. The superior electrochemical properties of $Mo_6S_8$ (6:1) are attributed to the balanced particle size which provides proper contact area with electrolyte and the shortened $Mg^{2+}$ diffusion length. The $Mo_6S_8$ (4:1) has the smallest particle size but further reduction of particle size from $Mo_6S_8$ (6:1) is not advantageous.