• 제목/요약/키워드: Electrochemical performances

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Styrene-Acrylonitrile 기반 다공성 탄소의 전기화학적 특성에 활성화 온도가 미치는 영향 (Influence of Activation Temperature on Electrochemical Performances of Styrene-Acrylonitrile Based Porous Carbons)

  • 이지한;허건영;박수진
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.739-744
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    • 2012
  • 본 연구에서는 합성한 styrene-acrylonitrile(SAN) 전구체를 기반으로 한 탄소를 제조하였다. 그 제조된 탄소는 화학적 환원법으로 활성화하였고, 그 활성화된 SAN 기반 탄소를 A-SAN이라 명명하였다. 전기이중층 커패시터의 전극용 A-SAN 기반 탄소의 표면 특성과 전기화학적 특성에 있어서 활성화 온도에 의한 효과를 확인하기 위해 다양한 온도에서 활성화를 진행하였다. A-SAN의 특성분석을 위해 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 그리고 비표면적 장치에 의해 조사되었다. 또한 전기화학적 거동은 순환전류전압과 정전류 충방전법으로 측정하였다. 그 실험 결과로부터, A-SAN 700이 우수한 전기화학적 특성과 가장 높은 비축전용량 값을 보였지만, 활성화 온도가 $700^{\circ}C$가 넘으면 이러한 특성들은 감소했다. 이것은 $700^{\circ}C$ 이상의 온도에서의 활성화가 마이크로 기공 구조의 변형을 야기하기 때문인 것으로 사료된다.

KOH 활성화 효과에 의한 흑연나노섬유의 전기화학적 거동 (Effect of KOH Activation on Electrochemical Behaviors of Graphite Nanofibers)

  • 유혜민;민병각;이규환;변준형;박수진
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.321-325
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    • 2012
  • 본 연구에서는 화학적으로 활성 흑연나노섬유를 제조하여 그에 따른 전기화학적 거동을 확인하였다. 활성화제로 KOH를 사용하였으며, KOH와 흑연나노섬유의 비를 무게비로 각각 0, 1, 2, 4, 및 5로 처리하여 표면과 기공특성을 연구하였고, 그에 따른 전기화학적 거동을 살펴보았다. 활성화된 흑연나노섬유의 결정구조와 표면특성은 각각 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM) 분석방법을 이용하여 확인하였으며, 기공 특성은 비표면적 장치(BET)를 이용하였으며 질소흡착 등온선에 의해 조사하였다. 전기화학적 특성은 10 mV/s의 주사속도로 순환전류전압(cyclic voltammetry)을 통한 곡선으로 고찰하였으며 정전류법(galvanostatic method)으로 측정된 충방전 곡선을 통해 비축전용량을 계산하였다. 실험 결과로부터, 활성 흑연나노섬유의 전기화학적 거동은 KOH 양이 증가함에 따라 향상되었으며, 4 배 처리된 활성 흑연나노섬유가 최대의 비축전용량을 가진 것으로 나타났다. 이것은 KOH 활성화에 의해 활성 흑연나노섬유의 비표면적과 기공부피가 증가하기 때문인 것으로 사료된다.

용액 공정을 접목한 전기화학 증착 기법을 활용한 금 나노 구조체 제작 (Fabrication of Gold Nanostructures Using Electrochemical Deposition Integrated with Solution Process)

  • 김지희;김동현;강미정
    • 전기화학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.81-87
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    • 2024
  • 나노 소재 전극은 바이오/화학 분야에서 분석 성능을 향상시키기 위한 핵심 요인으로 활용되고 있다. 금속 나노 소재를 제작하는 방법으로는 크게 용액 공정과 전기증착 공정이 있다. 용액 공정에서 capping agent를 사용하면 금속 원자의 결합 방향을 통제할 수 있어 특이적 구조의 나노 입자를 얻을 수 있고, 전기증착 공정을 이용하면 전극 표면과 금속 원자 사이의 직접적인 결합이 일어나서 높은 결합력을 기대할 수 있다. 이 공정들은 각각의 장점을 가지고 있으나, 문제점 또한 있어 이를 해결하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 이 논문에서는 전극용 금속 나노 소재를 제작하는 두 기법의 융합, 그로부터 확보한 나노 구조 전극 및 그것의 전기화학적 특성을 살펴보고, 그러한 나노 구조 전극의 센서로서의 활용 가능성에 대해 이야기하고자 한다.

Polyurethane기 겔폴리머전해질을 이용한 Advanced Lithium-Ion Battery에 관한 연구 (A Study on Advanced Lithium-Ion Battery with Polyurethane-Based Gel Polymer Electrolyte)

  • 김현수;문성인;윤문수;김상필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.252-254
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    • 2002
  • In this study, polyurethane acrylate macromer was synthesized and it was used in a gel polymer electrolyte, and then its electrochemical performances were evaluated. LiCoO$_2$/GPE/MCF cells were also prepared and their performances depending on discharge currents and temperatures were evaluated. ionic conductivity of the gel polymer electrolyte with PUA at room temperature and -20$^{\circ}C$ was ca. 4.5 x 10$\^$-3/ S/cm and 1.7${\times}$10$\^$-3/ S/cm, respectively. GPE was stable electrochemically up to 4.5 V vs. Li/Li$\^$+/. LiCoO$_2$/GPE/MCF cell showed a good high-rate and a low-temperature performance.

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Pseudocapacitive Behavior of Lignin Nanocrystals Hybridized onto Reduced Graphene Oxide for Renewable Energy Storage Material

  • Kim, Yun Ki;Park, Ho Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.488.1-488.1
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    • 2014
  • As the society demands the high performance energy storage devices, development of efficient and renewable energy storage materials has been a topic of interest. Here, we report pseudocapacitive behaviors of biopolymer (lignin) that was confined onto reduced graphene oxides (RGOs) for a renewable energy storage system. The strong surface confinement of quinone groups onto the electroconductive RGOs created the renewable hybrid electrodes for supercapacitors (SCs) with fast and reversible redox charge transfer. As a result, the pseudocapacitors fabricated with the hybrid electrodes of lignin and RGO presented the outstanding electrochemical performances of remarkable rate and cyclic performances:~4% capacitance drop after 3000 cycles and a maximum capacitance of 432 F g-1.

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리튬이온폴리머전지용 가교형 겔폴리머전해질의 중합조건 최적화 연구 (Optimization Study on Polymerization of Crosslink-type Gel Polymer Electrolyte for Lithium-ion Polymer Battery)

  • 김현수;문성인;김상필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.68-74
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    • 2005
  • In this work, polymerization conditions of the gel polymer electrolyte (GPE) were studied to obtain better electrochemical performances in a lithium-ion polymer battery. When the polymerization temperature and time of the GPE were 70$^{\circ}C$ and 70 min, respectively, the lithium polymer battery showed excellent a rate capability and cycleability. The TMPETA (trimethylolpropane ethoxylate triacrylate)/TEGDMA (triethylene glycol dimethacrylate)-based cells prepared under optimized polymerization conditions showed excellent rate capability and low-temperature performances: The discharge capacity of cells at 2 Crate showed 92.1 % against 0.2C rate. The cell at -20 $^{\circ}C$ also delivered 82.4 % of the discharge capacity at room temperature.

리튬이온전지용 Urethane기 겔폴리머전해질에 관한 연구 (A Study on Urethane-Based Gel Polymer Electrolyte for Lithium ion Battery)

  • 김현수;김성일;최관영;문성인;김상필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.1033-1038
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    • 2002
  • In this study, urethane acrylate macromer was synthesized and it was used in a gel polymer electrolyte (GPE), and then its electrochemical performances were evaluated. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells were Prepared and their performances depending on discharge currents and temperatures were evaluated. The precursor consisting of urethane acrylate (UA), hexanediol dimethacrylate (HDDA) and benzoyl peroxide (BPO) had a low viscosity relatively ionic conductivity of the gel polymer electrolyte with UA at room temperature and -20$\^{C}$ was ca. 4.5 $\times$ 10$\^$-3/S$.$cm$\^$-1/ and 1.7 x 10$\^$-3/ S$.$cm$\^$-1/, respectively GPR was stable electrochemically up to potential of 4.i V vs. Li/Li$\^$+/. LiCoO$_2$/GPE/graphite cells showed good a high-rate and a low-temperature performance.

Study on the Cycling Performances of Lithium-Ion Polymer Cells Containing Polymerizable Additives

  • Kim, Dong-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권2호
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    • pp.319-322
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    • 2009
  • Gel polymer electrolytes were prepared by immersing a porous poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) membrane in an electrolyte solution containing small amounts of polymerizable additive (3,4-ethylenedioxythiophene, thiophene, biphenyl). The organic additives were electrochemically oxidized to form conductive polymer films on the electrode at high potential. With the gel polymer electrolytes containing different organic additive, lithium-ion polymer cells composed of carbon anode and LiCo$O_2$ cathode were assembled and their cycling performances were evaluated. Adding small amounts of thiophene or 3,4-ethylenedioxythiophene to the gel polymer electrolyte was found to reduce the charge transfer resistance in the cell and it thus exhibited less capacity fading and better high rate performance.

Fluoropolymers in Membrane Applications

  • Bertasa, A. M.;Besana, G.;Ghielmi, A.;Arcella, V.
    • 멤브레인
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    • 제17권2호
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    • pp.118-123
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    • 2007
  • Performances of fluoropolymers related to membranes manufacturing for different purposes are reviewed in the present article. In particular the main physical, mechanical and chemical properties of PVDF, ECTFE and PFSA ionomers are described in their specific applications. The excellent chemical resistance and suitable electrochemical properties make fluoropolymers an especially good choice in membranes manufacturing.

나노 납/활성탄을 사용한 ISG용 울트라 전지 음극소재의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Ultra Battery Anode Material using the Nano Pb/AC for ISG)

  • 황진웅;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권5호
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    • pp.593-599
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    • 2017
  • 본 연구에서는 활성탄과 납 전구체를 사용하여 나노 Pb/AC 복합소재를 제조한 후, 울트라 전지용 음극소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 나노 Pb/AC 복합소재는 활성탄에 나노 Pb 입자를 흡착시킨 후 감압 수세하여 제조하였다. 제조된 복합소재의 물리적 특성은 SEM, BET, EDS를 통해 분석하였으며, $1740m^2/g$, 1.95 nm의 비표면적과 평균 기공크기를 얻었다. 울트라 전지의 음극은 납 극판에 나노 Pb/AC를 딥코팅하여 제조되었다. 울트라 전지는 이산화납을 사용한 양극과 나노 Pb/AC 복합소재 음극을 사용하였으며 전해액은 5M의 황산용액($1.31g/cm^3$)을 사용하였다. 전기화학적 성능은 충 방전, 순환전압전류, 임피던스, 사이클 테스트를 통해 조사되었다. 제조된 나노 Pb/AC를 이용한 울트라 배터리는 기존의 납 축전지와 AC를 코팅한 납 축전지보다 개선된 초기 용량과 사이클 특성을 보였다. 이러한 실험 결과로부터 나노 Pb/AC의 적절한 첨가가 수소발생 반응이 억제됨에 따라 용량 및 장기 사이클 안정성을 향상시킴을 알 수 있었다.