• 제목/요약/키워드: Corrosion Current Cell

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미세다공층의 침투깊이가 다른 기체확산층이 고분자전해질 연료전지의 성능과 내구성에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on Performance and Durability of the Proton Exchange Membrane Fuel Cell with Different Micro Porous Layer Penetration Thickness)

  • 조준현;박재만;오환영;민경덕;정지영;이은숙
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.81.2-81.2
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    • 2011
  • The gas diffusion layer (GDL) consists of two main parts, the GDL backing layer, called as a substrate and the micro porous layer (MPL) coated on the GDBL. In this process, carbon particles of MPL penetrates to the GDBL consequently forms MPL penetration part. In this study, the micro porous layer (MPL) penetration thickness is determined as a design parameter of the GDL which affect pore size distribution profile through the GDL inducing different mass transfer characteristics. The pore size distribution and water permeability characteristics of the GDL are investigated and the cell performance is evaluated under fully/low humidification conditions. Transient response and voltage instability are also studied. In addition, to determine the effects of MPL penetration on the degradation, the carbon corrosion stress test is conducted. The GDL that have deep MPL penetration thickness shows better performance in high current density region because of enhanced water management, however, loss of penetrated MPL parts is shown after aging and it induces worse water management characteristics.

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Application of Monte Carlo Simulation to Intercalation Electrochemistry II. Kinetic Approach to Lithium Intercalation into LiMn2O4 Electrode

  • Kim, Sung-Woo;Pyun, Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.86-92
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    • 2002
  • 속도론적 관점에서 키네틱 몬테 카를로 방법의 전기화학적 리튬 인터칼레이션에로의 응용에 대하여 다루었다. 우선 키네틱 몬테 카를로 방법과 전이상태이론의 기본 개념을 소개하였고, 확산거동을 평가하기 위한 시뮬레이션 과정을 설명하였다. 마지막으로 인터칼레이션 화합물중 $LiMn_2O_4$전극에 대해 전류 추이곡선과 선형 포텐셜 전류곡선을 해석하기 위해서 전이상태이론에 근거한 키네틱 몬테 카를로 방법을 셀-저항 제어조건하에서 사용하였다. 이로부터 키네틱 몬테 카를로 방법이 전기화학분야에서 리튬 인터칼레이션의 속도론적 연구에 매우 유용함을 알 수 있었다.

콘크리트내 염소이온량이 전기저항에 미치는 영향 (Influence of Chloride Content of on Electrical Resistivity in Concrete)

  • 윤인석;남진원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.90-96
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    • 2014
  • 콘크리트의 전기저항은 철근부식 개시 이전인 잠복기와 철근부식되는 진전기 두과정과 유관된다. 염소이온에 노출된 콘크리트 구조물의 전기저항은 초기 부식율의 위험도를 표현할 수 있는데, 낮은 전기저항은 빠른 염소이온 침투와 높은 부식속도를 의미하기 때문이다. 콘크리트의 전기저항은 인가된 전압과 전류간의 비율인 전기저항으로 표현된다. 이전의 연구에 의하면 콘크리트의 전기저항은 콘크리트내 수분량, 미세구조 및 탄산화 등에 크게 의존하였다. 습윤량과 전기저항의 관계를 다룬 연구가 적지만 존재하는 반면, 염소이온이 전기저항에 미치는 연구를 행한 연구는 매우 드물다. 본 연구의 목적은 염소이온이 콘크리트의 전기저항에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 실험결과에 의하면 염소이온량은 전기저항을 떨어뜨리는 것으로 나타났으며 이는 선형의 관계가 성립되었다. 초기 양생 50일 이전까지 전기저항의 감소추세는 뚜렷하였으며, 이후로는 염소이온량과 상관없이 일정하였다. 결과적으로 본 연구는 염소이온량을 함유한 콘크리트의 전기저항을 표현하는데 결정적인 방법을 제안하였다.

PEM 연료전지 경량화를 위한 마그네슘 분리판의 성능평가 (Performance assessment of Magnesium Bipolar Plates for Light Weight PEM Fuel Cell)

  • 박토순;이동우;김경환;권세진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1063-1069
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PEM 연료전지의 경량화를 위한 방안으로 밀도가 낮고 전기전도성이 높은 마그네슘 합금을 분리판에 적용하였다. 금속 분리판 표면의 부식 및 산화 방지막 형성을 위해서 스퍼터링을 이용하여 은(silver)을 증착하였다. 최적의 증착 조건 확립을 위한 내산성 평가에 있어서 미세균열이 발생하지 않는 3 ${\mu}m$를 최적 증착 두께로 선정하고, $180^{\circ}C$에서 코팅을 수행함으로써 증착 두께의 균일성을 향상시켰다. 단일전지 구성을 위한 분리판 형상결정을 위해서 체결압, 채널 깊이에 따른 성능을 비교평가 하였다. 제작된 분리판을 이용하여 단일전지를 구성하고, 코팅 유무 및 체결압과 채널 깊이별 전류-전압 성능을 비교평가 하였다. 코팅된 마그네슘 분리판은 최대 전력밀도 192 $mW/cm^2$로, 단위 중량당 전력 밀도가 기존 금속 분리판 대비 우수함을 확인하였다.

Pb-Free 도금용액 및 피막의 신뢰성평가 (A Reliability Test for Pb-Free Plating Solution and its Deposit)

  • 허진영;구석본;이홍기
    • 청정기술
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    • 제11권3호
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    • pp.153-164
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    • 2005
  • This study found a reliable evaluation for four kinds of pb-Free plating solutions and it's layers, through pure Sn, SnAg, SnBi and SnCu. These four kind of solutions are widely used to pb-Free plating. Hull-cell, Harring-blum, coverage, throwing power, current efficiency, stability, life-time, composition, hardness, roughness, abrasion, scratch, solderability, corrosion, contact angle, morphology, SIR(Surface insulation resistance) and Whisker test were experimented. Also, Using ICP, XRF, FE-SEM, EDS, temperature/humidity chamber, solderability tester, hardness tester, roughness tester, abrasion tester, salt spray tester, contact angle tester, SIR tester, and microscope. In this paper could be shown the systematic and various analysis for reliability about four kinds of pb-Free plating solutions, processes and it's deposit surface.

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불화물계 용융염중에서 Steel 기지 소재의 Al 전해피복에 관한 연구 (A Study on Metalliding of Al on Steel from Molten Fluorides)

  • 이민구;서길원;백영현
    • 한국표면공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.183-191
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    • 1993
  • Diffusion coating(metalliding) of aluminium on steel from molten fluorides(29.2wt.% LiF-11.7wt.% NaF-59.1wt.% KF, FLINAK) was studied. The electrolytic cell consists of a steel cathode and a consumable aluminium anode. Effects of manganese on the aluminium deposition were also investigated. The quality of the deposit was analyzed by SEM, OM, EPMA, EDXA, and also examined by means of Micro-Vickers hardness and corrosion tests. Deposit layer was identified as an aluminium-rich iron alloy caused by diffusion process. The optimum condition for the metalliding was found to be the current density, 50 to $150mA/\textrm{cm}^2$, the bath tem-perature, $57.5^{\circ}C$, and the amount of AlF3, 10wt.%. Addition of manganese fluoride (up to 5wt.%) as a co-de-posit element improved significantly the quality of the deposit layer.

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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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흑연과 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2로 구성된 완전지의 과방전 중 전기화학적 거동분석 (Electrochemical Behaviors of Graphite/LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cells during Overdischarge)

  • 김봉진;윤건우;송인제;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.11-18
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    • 2023
  • 전기자동차 시장의 급속한 성장으로 이차전지의 사용이 급증함에 따라 사용 후 전지의 폐기 및 재활용이 심각한 문제로 제기되고 있다. 사용 후 리튬이온 전지를 처리하기 위해서는 저장된 에너지를 제거하기 위하여 효과적으로 방전하는 과정이 필수적이다. 본 연구에서는 흑연과 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622)을 사용하여 코인셀 형태로 반쪽전지 및 완전지를 제조하였고, 이를 과방전할 때 발생하는 전기화학적 거동에 대하여 분석하였다. 반쪽전지를 사용하여 양극과 음극을 각각 과방전시키면, 양극에서는 먼저 전이금속 산화물이 금속으로 환원되는 전환반응을 겪게 되며, 음극에서는 SEI 피막의 분해에 이어 집전체인 Cu가 용출되는 부반응이 발생하였다. 또한, 이러한 과방전의 발생 시에는 큰 분극을 필요로 하였다. 완전지의 과방전 시에는 각각의 부반응이 진행되는 시점에 존재하는 큰 분극들로 인하여 부반응의 본격적인 발생 전에 0 V에 도달하여 방전이 종료되었다. 그러나, 사이클을 통하여 용량이 퇴화된 완전지의 경우에는 과방전거동이 변화하여 음극에서 Cu 집전체의 부식이 발생됨을 확인하였다. 따라서, 사용 후 전지는 사용 전의 전지와는 과방전 시에 다른 거동을 지니고 있으므로 이러한 점들이 고려되어야 한다.

전해질 첨가제가 알루미늄-공기전지의 성능에 미치는 영향 (Effect of Electrolyte-Additives on the Performance of Al-Air Cells)

  • 박권필;전해수
    • 공업화학
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    • 제9권1호
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    • pp.52-57
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    • 1998
  • 알루미늄-공기전지의 4M KOH전해질에 아연화합물과 같은 첨가제를 넣어 수소발생 및 알루미늄의 부식에 미치는 영향을 검토하였다. 첨가제중의 아연화합물은 수소발생과전압을 증가시키고, TPC(tripotasium citrate)와 CaO는 알루미늄표면에 치밀한 막을 형성하여 수소발생속도와 알루미늄부식속도를 감소시켰다. 이들 첨가제들에 의해 고순도알루미늄(순도, 99.999%)의 개회로전위는 양의 방향으로, 알루미늄 No 1050(순도, 99.5%)의 개회로전위는 음의 방향으로 약간 이동했다. 개회로전위에서 첨가제는 수소발생속도와 알루미늄 부식속도를 감소시켰으며, 과전압이 증가할수록 수소발생속도가 감소하여 알루미늄의 이용율이 증가하였다. 높은 전류밀도$(>100mA/cm^2)$에서는 TPC/CaO/ZnO 첨가제에 의해 고순도 알루미늄의 이용율이 In,Ga,Tl 합금 알루미늄의 이용율과 비슷하였다.

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도금된 폴리카보네이트 분리판을 이용한 공기 호흡형 고분자 전해질막 연료전지에 관한 연구 (Study of Air-Breathing Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Using Metal-Coated Polycarbonate as a Material for Bipolar Plates)

  • 박태현;이윤호;장익황;지상훈;백준열;차석원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.155-161
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    • 2013
  • 본 연구에서는 도금된 폴리카보네이트를 사용하여 공기호흡형 고분자 전해질막 연료전지의 분리판을 제작하였다. 도금층은 구리 $40{\mu}m$, 니켈 $10{\mu}m$, 금 $0.3{\mu}m$ 로 구성되었으며, 구리는 전기 전도층, 니켈은 구리와 금의 결합, 금은 도금층의 부식을 방지하기 위해 사용되었다. 본 분리판을 사용하여 성능을 평가한 결과 $120mW/cm^2$ 의 전력 밀도를 보였으며 이는 동일한 조건에서 그라파이트 분리판을 사용했을 때의 전력밀도와 거의 차이가 나지 않았다. 또한 평판형 12 층 스택의 공기호흡형 연료전지를 구성한 결과 각 전지당 $132.7mW/cm^2$ 의 성능을 보였으며 이를 12 시간 운전해본 결과 안정적인 성능을 보여 공기호흡형 고분자 전해질 연료전지의 분리판으로 적합함을 확인하였다.