• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제5권4호
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• pp.95-104
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• 2014

Electrochemical performance of Li-ion cells with $LiMn_2O_4$ cathodes and graphite anodes with carbonates electrolytes containing quaternary ammonium-based room temperature ionic liquids (ILs) is investigated. Eight different ILs based on tetraalkylammonium, pyrrolidinium or piperidinium cations paired with bis(trifluoromethylsulfonyl)imide or tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate anions are examined in combination with dimethyl carbonate as a main solvent and fluoroethylene carbonate as a solid electrolyte interface forming agent. It is shown that cycling properties of the cells are strongly affected by the content of ILs in the electrolyte mixtures and its increase corresponds to lower discharge capacity retention. Since viscosity and conductivity of ILs are of a great importance for the electrolytes formulation, some kind of combined parameter should be used for the assessment of IL applicability and calculated values of Walden products for neat ILs represent one of the possible options. Besides, positive effect of ILs on reduction of flammability and enhancement of thermal stability of electrolytes in contact with charged electrodes have been demonstrated by means of self-extinguishing time test and differential scanning calorimetry respectively.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권3호
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• pp.163-167
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• 2011

Nicotinamide adenine dinucleotide, $NAD^+$, and its reduced form, NADH, play important roles as coenzymes in many enzymatic reactions. Electrochemical methods for $NAD^+$ or NADH detection or generation are drawn attention because it can provide the simple and low cost platform with fairly good sensitivity. In this study, the polysiloxane viologen polymer/diaphorase/hydrophilic polyurethane (PSV/DI/HPU) modified electrodes were simply prepared and demonstrated for bio-electrocatalytic $NAD^+$ sensors. The electrodes were co-immobilized with diaphorase and polysiloxane viologen polymer as an electron mediator followed by the overcoating with HPU membrane. The mixture of the enzyme and the electron mediator was well stabilized within HPU membrane and exhibited good reversibility and stability. The sensitivity was 0.2 $nA{\cdot}{\mu}M^{-1}$ and the detection limit was 28 ${\mu}M$ with a response time of 50 s ($t_{90%}$). The capability for NADH sensor was also observed on the PSV/DI/HPU electrode.

• 전기화학회지
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• 제11권3호
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• pp.165-169
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• 2008

CODH(Carbon Monoxide Dehydrogenase)에 의한 이산화탄소 환원에 있어서 작업전극을 유리탄소전극을 사용한 경우와 금전극을 사용한 경우를 비교하여 그 영향을 관찰하였다. 금전극을 사용한 경우에는 수소발생과 섞이기 때문에 전기분해의 전위를 잘 선택해야 효율적인 이산화탄소의 환원 반응을 관찰할 수 있는데 반하여, 유리탄소전극은 금전극보다 수소 환원에 대한 과전압이 크기 때문에 -650 mV vs. NHE 까지도 중성수용액에서 수소발생 없이, 효율적인 이산화탄소의 환원을 관찰할 수 있었다. CODH를 이용한 이산화탄소의 환원에는 가해주는 전기분해 전위가 큰 영향을 미침을 알 수 있었는데, $-570{\sim}600\;mV$ vs. NHE 근처가 가장 효율적임을 알 수 있었고 이보다 더 음의 전위를 걸어주었을 때는 효소활성의 감소 및 수소발생이 복합적으로 영향을 미쳐 일산화탄소 생성의 전류효율이 급격히 감소함을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.677-684
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• 2016

Various commercially available gas diffusion layers (GDLs) from different manufacturers were used to prepare an air electrode using $La_{0.8}Sr_{0.2}CoO_3$ perovskite (LSCP) as the catalyst for the oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) in an alkaline solution. Various GDLs have different physical properties, such as porosity, conductivity, hydrophobicity, etc. The ORR and OER of the resulting cathode were electrochemically evaluated in an alkaline solution. The electrochemical properties of the resulting cathodes were slightly different when compared to the physical properties of GDLs. Pore structure and conductivity of GDLs had a prominent effect and their hydrophobicities had a minor effect on the electrochemical performances of cathodes for ORR and OER.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.46-52
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• 2023

옥살산(oxalic acid)은 기존에 질산을 사용한 carbohydrates의 산화 공정에 의해 얻어질 수 있으며 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 이 반응은 다양한 질소 산화물을 형성하고 많은 증간 생산물의 분리를 필요로 하기에 복잡하고 환경에 유해하다. 한편, 이산화탄소로부터 전기화학적 방법에 의해 옥살산을 높은 효율로 얻을 수 있는 방법이 제안되었다. 아연 전극 산화에 의해 생성된 Zn²⁺이온과 CO₂ 환원에 의한 oxalate이온의 반응으로 zinc oxalate(ZnC₂O₄)가 얻어진다. 이후 산처리에 의해 옥살산이 생성될 수 있으나 강산과 열을 필요로 한다. 본 연구에서는 CO₂의 전기화학적 전환으로 형성된 ZnC₂O₄을 강산을 사용하지 않고, 간단하고 분리가 쉬운 방법을 적용하여 옥살산으로 전환하고자 한다. 또한, 고부가 물질인 글리콜산으로 더 전환시킴으로써 이산화탄소에서 고부가 물질로의 전환 가치를 높이고자 하였다. ZnC₂O₄를 상온, 상압에서 화학적 방법 및 여과 과정을 통해 효과적으로 Zn(OH)₂ 입자와 oxalate 용액으로 분리하였으며 얻어진 Zn(OH)₂와 oxalate는 전기화학적 방법을 사용하여 각각 Zn, 글리콜산으로 전환되었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제9권2호
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• pp.141-148
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• 2018

This study evaluated the performance characteristics of varied electrolyte species and amounts in a molten carbonate fuel cell (MCFC). Coin-type MCFCs were used at the condition of $650^{\circ}C$ and 1 atm. In order to measure the effects of varied electrolyte species and amounts, electrolytes of $(Li+K)_2CO_3$ and $(Li+Na)_2CO_3$ were selected and the amounts of 1.5 g, 2.0 g, 3.0 g, and 4.0 g were used. Insignificant performance differences were observed in the cell using different electrolytes, but the cell performance was sensitive to the amount of the electrolyte used. The pore-filling ratio (PFR), a ratio of pore filling in the components by the liquid carbonate electrolytes, was used to determine the optimum performance range. Consequently, 77% PFR demonstrated the optimum performance for both electrolytes. Thus, the MCFC had a permissible but narrow optimum performance range. The remaining amounts of electrolyte in the cells were determined using the weight reduction ratio (WRR) method after several hours of cell operation. The WRR used the relationship between the initial loaded amount of electrolyte and weight reduction of components in 10 wt% acetic acid. The relationships were linear and identical between the two electrolyte species.

• 전기화학회지
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• 제10권3호
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• pp.229-232
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• 2007

An amperometric immunosensor for the determination of rabbit IgG is proposed. The immunoassay utilizes a screen-printed carbon electrode on which osmium redox polymer is electrodeposited. This immunoassay detects 0.1 ng/ml of rabbit IgG, which is ${\sim}10^2$ fold higher than the most sensitive enzyme amplified amperometric immunoassay. The assay utilizes a screen-printed carbon electrode which was pre-coated by a co-electrodeposited film of an electron conducting redox hydrogel and a rabbit IgG. The rabbit IgG in the electron conducting film conjugates captures, when present, the anti-rabbit IgG. The captured anti-rabbit-IgG is labeled with horseradish peroxidase (HRP) which catalyzes the two-electron reduction of $H_2O_2$ to water. Because the redox hydrogel electrically connects HRP reaction centers to the electrode, completion of the sandwich converts the film from non-electrocatalytic to electro-catalytic for the reduction of $H_2O_2$ to $H_2O$ when the electrode is poised at 200 mV vs. Ag/AgCl.

• 대한화학회지
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• 제38권2호
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• pp.136-145
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• 1994

Poly(4-vinylpyridine-co-styrene)[PVPS]리간드에 monomer착물인 M(Ⅱ)(SND) 및 M(Ⅱ)(SOPD)[M: Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ) 및 Cu(Ⅱ)]들을 반응시켜 새로운 polymer다섯자리 Schiff base착물인 M(Ⅱ)(PVPS)(SND), M(Ⅱ)(PVPS)(SOPD)들을 합성하였다. 이들 착물들의 원소분석, IR-spectra, UV-visible spectra 및 T.G.A.측정결과에 의하여 Co(Ⅱ), Ni(Ⅱ) 및 Cu(Ⅱ) 착물들은 polymer 5배위 착물로 주어짐을 알았다. 또한 0.1M TEAP-DMF용액에서 순환 전압-전류법과 시차펄스 포라로그래피에 의한 이들의 전기화학적 성질은 Co(Ⅱ)(PVPS)(SND) 및 Co(Ⅱ)(PVPS)(SOPD)는 Co(Ⅲ)/Co(Ⅱ) 와 Co(Ⅱ)/Co(Ⅰ)의 두단계의 환원과정이 비가역적으로 일어나고, Ni(Ⅱ)(PVPS)(SND) 와 Ni(Ⅱ)(PVPS)(SOPD)는 Ni(Ⅱ)/Ni(Ⅰ)의 비가역적인 일단계 환원과정으로, 그리고 Cu(Ⅱ)(PVPS)(SND)와 Cu(Ⅱ)(PVPS)(SOPD)는 Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)의 비가역적인 일단계 환원과정으로 일어남을 알았다.

• 대한화학회지
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• 제33권2호
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• pp.215-224
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• 1989

$trans-[Co(en)_2X_2](ClO_4)_n$의 전극환원 반응메카니즘(X : 시아나이드, 나이트라이트, 암모니아, 그리고 이소티오시아네이트)을 순환전압전류법 및 폴라로그래피법으로 조사하였다. 수은전극일 때 Co(III)상태에서 Co(II) 상태로 되는 확산지배적인 1전자 비가역반응 이후에 착물의 분광화학적 흡수파가 큰 시아나이드가 배위된 착물은 (en), CN-가 해리되지 않았으며 전극반응 생성물이 전극에 흡착되었고, $NO_2\;^-,\;NH_3$는 해리되었다. 그 후 모든 Co(II) 착물상태가 금속상태로 2전자 비가역 과정으로 환원되면서 (en)이 해리되었다. 수은전극에서 $NO_2^-$가 배위된 착물은 ECE 반응기구이며 전극환원 후 $NO_2^-$가 해리되는 속도가 57${\sim}$100m sec 이상으로 측정되었다. 탄소전극일 때 이들 착물의 첫단계 환원은 확산지배적인 1전자 비가역 과정이며 분광학적 흡수파수가 증가할 때 환원 피이크전위$(-E_p)$가 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권11호
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• pp.727-734
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• 2017

이산화탄소의 농도를 줄이는 방법 중 하나로 전기화학을 이용하여 이산화탄소를 고부가 가치인 탄소로 전환하는 연구가 진행 중이다. 본 연구에서는 4.0 V, $600^{\circ}C$의 실험 조건에서 은, 니켈, 백금, 이리듐 전극을 사용하였다. 720분 동안 이산화탄소의 전환을 수행하였으며, 각 전극에서 생성된 탄소는 열중량 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 이산화탄소의 전환 및 생성 탄소의 양은 은, 백금, 니켈, 이리듐으로 나타났다. 열중량 분석을 통해 각 전극에서 생성된 탄소는 유사한 열 반응성을 가지며, XRD 분석을 통해 전극의 반응성에 따라 탄소의 결정성이 달라짐을 확인할 수 있었다. 은 전극은 전기화학적 전환 성능은 가장 높지만 약한 내구성을 보이며, 전극의 반응성 및 내구성을 고려하였을 때 백금이 4개의 재질 중에서 가장 적합함을 확인하였다.