• 제목/요약/키워드: Electrochemical performances

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폴리올레핀계 다공성 세퍼레이터 지지체 막의 친수 코팅에 따른 특성 평가 (Characterization of Polyolefin Separator Support Membranes with Hydrophilic Coatings)

  • 박윤환;남상용
    • 멤브레인
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    • 제27권1호
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    • pp.92-103
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    • 2017
  • 본 연구에서는 리튬이온전지용 친수화된 세퍼레이터의 전기화학적 성능에 대한 연구를 진행하였다. 리튬이온전지용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀 소재는 소수성이고, 카보네이트 계열의 유기용매를 사용하는 전해액은 친수성을 가진다. 따라서 리튬이온전지는 수계전해액을 사용하기 때문에 폴리올레핀계 분리막에 다양한 친수성 고분자를 도입하여 친수화 처리하였다. 코팅된 세퍼레이터의 변화를 평가하기 위해, 표면 관찰, 코팅시간에 따른 친수화도, 다공성, 젖음성에 대한 특성평가를 수행하였다. 최종적으로 리튬이온이 코팅된 세퍼레이터의 저항과., 이온전도도를 측정하여 리튬이온전지 성능평가를 진행하였다. PMVE로 코팅한 세퍼레이터의 친수화 정도가 우수하며, 세퍼레이터의 기공이 잘 유지되어 우수한 이온전도도를 나타냄으로써 이차전지 배터리에 적용을 위한 잠재성을 가짐을 확인하였다.

향상된 에너지 저장 능력을 가진 이중 전이금속 황화물 계층적 중공 구조의 나노구 (Binary transition metal sulfides hierarchical multi-shelled hollow nanospheres with enhanced energy storage performance)

  • 이영훈;최형욱;김민섭;정동인;;강봉균;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.112-117
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    • 2018
  • 금속 알콕사이드인 CuCo-glycerate 나노구의 용매열합성 과정을 통해 단분산된 Cu-Co 이중 금속 황화물 계층적 중공 구조의 나노구($CuCo_2S_4$ HMHNSs)를 합성하는데 성공하였다. 이 반응 메커니즘에서 용매열합성 온도와 보조 계면활성제인 glycerol의 양은 CuCo-glycerate 나노구의 형태를 최적화하는데 중요한 역할을 한다. 또한 $CuCo_2S_4$ HMHNSs는 glycerate와 황 이온 간의 음이온 교환 반응을 통해 10시간의 최적화된 황화 반응 조건하에서 성공적으로 합성되었다. 최종적으로 합성된 물질의 구조적, 화학적 특성은 SEM, TEM, XRD와 전기화학적 특성 평가에 의해 확인되었다.

Blue Emitting Cationic Iridium Complexes Containing Two Substituted 2-Phenylpyridine and One 2,2'-Biimidazole for Solution-Processed Organic Light-Emitting Diodes (OLEDs)

  • Yun, Seong-Jae;Seo, Hoe-Joo;Song, Myungkwan;Jin, Sung-Ho;Kim, Young Inn
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3645-3650
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    • 2012
  • Two new blue emitting cationic iridium(III) complexes with two substituted 2-phenlypyridine ligands as main ligands and one 2,2'-biimidazole as an ancillary ligand, $[(L1)_2Ir(biim)]Cl$ (1) and $[(L2)_2Ir(biim)]Cl$ (2), where L1 = 2-(2',4'-difluorophenyl)-4-methylpyridine, L2 = 2-(2',4'-difluoro-3'-trifluoromethylphenyl)-4-methylpyridine and biim = 2,2'-biimidazole, were synthesized for applications in phosphorescent organic light-emitting diodes (PhOLEDs). Their photophysical, electrochemical and electroluminescent (EL) device performances were examined. The photoluminescent (PL) spectra revealed blue phosphorescence in the 450 to 485 nm range with a quantum yield of more than 10%. The iridium(III) compounds studied showed good solubility in organic solvents with no solvatochromism dependent on the solvent polarity. The solution-processed OLEDs were prepared with the configuration, ITO/PEDOT:PSS (40 nm)/mCP:Ir(III) (70 nm)/OXD-7 (20 nm)/LiF (1 nm)/Al (100 nm), by spin coating the emitting layer containing the mCP host doped with the iridium phosphors. The best performance of the fabricated OLEDs based on compound 1 showed an external quantum efficiency of 4.5%, luminance efficiency of 8.52 cd $A^{-1}$ and blue emission with the CIE coordinates (x,y) of (0.16, 0.33).

Novel Extended π-Conjugated Dendritic Zn(II)-porphyrin Derivatives for Dye-sensitized Solar Cell Based on Solid Polymeric Electrolyte: Synthesis and Characterization

  • Kang, Min-Soo;Oh, Jae-Buem;Roh, Soo-Gyun;Kim, Mi-Ra;Lee, Jin-Kook;Jin, Sung-Ho;Kim, Hwan-Kyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권1호
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    • pp.33-40
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    • 2007
  • We have designed and synthesized three Zn(II)-porphyrin derivatives, such as Zn(II) porphyrin ([G-0]Zn-P1) and aryl ether-typed dendron substituted Zn(II)-porphyrin derivatives ([G-1]Zn-P1 and [G-1]Zn-P-CN1). Their chemical structures were characterized by 1H-NMR, FT-IR, UV-vis absorption, EI-mass, and MALDI-TOF mass spectroscopies. Their electrochemical properties were studied by cyclic voltammetry measurement. These Zn(II)-porphyrin derivatives have been used to fabricate dye-sensitized solar cells (DSSCs) based on solid polymeric electrolytes as dye sensitizers and their device performances were evaluated by comparing with that of a standard Ru(II) complex dye. [G-1]Zn-P-CN1 showed the enhanced power conversion efficiency than those of other porphyrin derivatives, as expected. Short-circuit photocurrent density (Jsc), open-circuit voltage (Voc), fill factor (FF), and power conversion efficiency (η) of solid-typed DSSC for [G-1]Zn-P-CN1 were evaluated to be Jsc = 11.67 mA/cm2, Voc = 0.51 V, FF = 0.46, and η = 2.76%, respectively.

용출 현상 기반 나노촉매의 개발 및 응용 (Development and application of ex-solution nanocatalyst)

  • 김준혁;김준규;정우철
    • 세라미스트
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    • 제23권2호
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    • pp.200-210
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    • 2020
  • Supported catalysts are at the heart of manufacturing essential chemical, agricultural and pharmaceutical products. While the longevity of such systems is critically hinged on the durability of metal nanoparticles, the conventional deposition/dispersion techniques are difficult to enhance the stability of the metal nanoparticles due to the lack of control over the interaction between metal-support. Regarding this matter, ex-solution has begun to be recognized as one of the most promising methodologies to develop thermally and chemically robust nanoparticles. By dissolving desired catalysts as a cation form into a parent oxide, fine and uniformly distributed metal nano-catalysts can be subsequently grown in situ under reductive heat treatment, which is referred to ex-solution. Over the several years, ex-solved analog has resulted in tremendous progress in the chemical-electrochemical applications due to the exceptional robustness coupled with ease synthesis. Herein, we describe the ex-solution process in detail which therein introducing the unique characteristics of ex-solved particles that distinguish them from conventionally dispersed nanoparticles. We then go through the history of science regarding the ex-solution phenomena and summarize several major research achievements which embrace the ex-solved nanoparticles to markedly promote the catalytic performances. In conclusion, we address the remaining challenges and the future perspectives of this rapidly growing field.

TSV 필링 공정에서 평활제가 구리 비아필링에 미치는 영향 연구 (The Effects of Levelers on Electrodeposition of Copper in TSV Filling)

  • 정명원;김기태;구연수;이재호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.55-59
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    • 2012
  • TSV 비아필링 과정이 진행되는 동안 내부에 void나 seam과 같은 결함이 빈번하게 발견되고 있다. 결함 없는 구리 비아필링을 위해서는 용액 내에 가속제, 억제제, 평활제 등의 유기물 첨가제가 필요하다. 공정과정중 유기물 첨가제의 분해로 인한 부산물로부터 기인한 오염은 디바이스의 신뢰도나 용액의 수명을 감소시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 첨가제의 사용량을 줄이기 위하여 가속제와 억제제를 사용하지 않고 평활제만을 이용한 구리 비아필링에 관한 연구를 진행하였다. 세가지 종류의 첨가제(janus green B, methylene violet, diazine black)를 이용한 구리 전착에 관한 연구를 수행하였다. 각각의 첨가제에 따른 전기화학적 거동을 분석한 결과 도금속도적 측면에서 차이를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 비아필링 진행 후 단면을 분석하여 각각의 평활제가 비아필링에 미치는 영향을 확인하였으며, 그 특성은 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

공기동압베어링의 성능 해석 및 가공특성 평가 (Evaluation of Machining Characteristics and Performance Analysis of Air-Lubricated Dynamic Bearing)

  • 백승엽;김광래
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5412-5419
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    • 2011
  • 산업의 발달에 따른 각종기기 장치들의 고속화, 소형화, 정밀화로 인해 고속 스핀들의 필요성은 점점 커지고 있다. 또한 공기동압베어링은 스테이지 모션에 대해서 무마찰 실현을 위해서 웨이퍼 생산용 광학 리소그래피 분야에도 적용된다. 공기동압베어링은 마찰에 의한 동력손실과 열 발생이 적어 고속회전에 유리하고 고정밀 회전이 가능하기 때문에 고속 고정밀 스핀들 시스템 및 하드 디스크 드라이브에 사용될 수 있다. 본 연구에서는 축 하중 지지를 위해 헤링본 홈 형상을 가지는 공기동압베어링의 성능에 대한 수치해석을 수행하였다. 또한 본 연구에서는 공기동압베어링을 제작하기 위해서 기존의 기계 가공방법과는 다른 비접촉식 초정밀 가공 방법인 마이크로 전기화학가공에 의한 방법으로 마이크로 그루브 가공을 수행하였고, 수치해석 프로그램을 이용하여 전극의 간극, 전해용액 농도, 가공시간 등 이론적인 수치를 시뮬레이션 하였다.

산화처리 탄소의 전기화학적 거동 및 이를 이용한 EDLC 특성 (Oxidation-treated of Oxidized Carbons and its Electrochemical Performances for Electric Double Layer Capacitor)

  • 양선혜;김익준;전민제;문성인;김현수;안계혁;이윤표;이영희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.481-481
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    • 2007
  • This work describes the effect of the number of roll pressing and the composition of carbon black on the electric and mechanical properties of carbon-PTFE electrode, in which composition is MSP 20 : carbon black: PTFE = 95-x : x : 5 wt.%. It was found that the best electric and mechanical properties were obtained in sheet electrode roll-pressed for about 15 times and in sheet electrode, in which composition is MSP 20 : carbon black: PTFE = 80 : 15 : 5 wt.%. These behaviors could be explained by the network structure of PTFE fibrils and conducting paths linked with carbon blacks, respectively. On the other hand, cell capacitor using the sheet electrode with 15 wt.% of carbon black attached on aluminum current collector with the electric conductive adhesive, in composition is carbon black : CMC = 70 : 30 wt.%, has exhibited the best rate capability in the current range of $0.5mA/cm^2$ $100mA/cm^2$ and the lowest equivalent series resistance.

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Isoindigo Based Small Molecules for High-Performance Solution-Processed Organic Photovoltaic Devices

  • Elsawy, W.;Lee, C.L.;Cho, S.;Oh, S.H.;Moon, S.H.;Elbarbary, A.;Lee, Jae-Suk
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.245.2-245.2
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    • 2013
  • Solution processed organic photovoltaic devices have relatively less attention compared to polymer photovoltaic devices even though they have high possibility to be developed because they have both advantages of polymer and organic, such as solution processable, no synthetic batch dependence of photovoltaic performance, high purity and high charge carrier mobility as well as relatively high efficiency (~7%). In addition, solution processed organic photovoltaic devices have an advantage of easiness to study the relationship between the molecular structure and photovoltaic performance due to its simple structure. In this work, five isoindigo based low band gap donor-acceptor-donor (D-A-D) small molecules with different electron donating strength were synthesized for investigating the relationship between the molecular structure and photovoltaic performance, especially, investigating the effects of different electron donating effect of donor group in isoindigo backbone to photovoltaic device performance. The variation of electron donating strength of donor group strongly affected the optical, thermal, electrochemical and photovoltaic device performances of isoindigo organic materials. The highest power conversion efficiency of ~3.2% was realized in bulk heterojuction photovoltaic device consisted of the ID3T as donor and PC70BM as acceptor. This work demonstrates the great potential of isoindigo moieties as electron deficient units as well as guideline for synthesis of donor-acceptor-donor (D-A-D) small molecules for realizing highly efficient solution processed organic photovoltaic devices.

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복합막 기반의 미생물 연료전지 연구에 대한 총설 (Recent Advance in Microbial Fuel Cell based on Composite Membranes)

  • 김세민;라즈쿠마 파텔;김종학
    • 멤브레인
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    • 제31권2호
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    • pp.120-132
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    • 2021
  • 미생물 연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 이용하여 폐수 등 환경 오염물질을 처리함과 동시에 전기에너지를 생성하는 생물전기화학 장치다. 미생물 연료전지의 주요 성분 중 하나인 양이온 교환막(PEM)은 미생물 연료 전지의 성능에 결정적인 영향을 미치며, 현재 가장 많이 사용되고 있는 양성자교환막은 Nafion이다. Nafion은 우수한 성능을 가지고 있지만, 단가가 높고, 생물오염에 취약하며, 생분해가 불가능하다는 단점이 있다. 따라서 Nafion을 대체하기 위한 새로운 복합막을 개발하고자 하는 시도가 꾸준히 이루어졌다. 본 총설에서는 미생물 연료전지 분야에서 최근 개발된 복합막의 특징과 성능을 고찰하며, 특히 양성자교환막을 중점적으로 다룬다.