• 제목/요약/키워드: Electrolyte concentration

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전해질 유동 조건에 따른 아연공기전지 아연극 표면의 Zincate 이온 농도 예측을 위한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of the Prediction of Zincate Concentration at a Zinc Electrode with Electrolyte Flow Conditions in a Zinc Air Fuel Cell)

  • 김정윤;이호일;오태영;박상민
    • 전기화학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.231-238
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    • 2011
  • 수치해석을 이용하여 아연공기전지의 전기화학적 성능을 예측하였다. KOH 수계전해질 내부의 이동현상을 예측하기 위하여 Nernst-Planck식을 사용하였고, 전극 표면의 활성화손실을 모사하기 위해 아연극(음극)에는 Butler-Volmer식을, 공기극(양극)에는 Tafel식을 적용하였다. 정상상태해석을 통하여 아연/공기전지의 I-V곡선을 도출하였으며, 실험결과와의 I-V곡선 비교/분석을 통하여 수치 해석 모델의 타당성을 검증하였다. 전지반응 진행에 따른 전해질 내부의 이온 이동 및 분포 특성을 조사하기 위해 과도상태해석을 수행하였으며, 전극주변에서의 ${Zn(OH)_4}^{-2}$, $OH^-$, $K^+$ 이온들의 농도변화를 확인할 수 있었다. 또한, 다양한 전지전압조건 하에서 반응시간에 따라 아연극 표면에서의 ${ZnOH_4}^{2-}$의 농도 변화를 해석한 결과, 반응진행시 아연극 표면에서 ${ZnOH_4}^{2-}$의 농도가 최고성능을 나타내는 운전전압 0.63 V에서 약 1초 만에 포화농도에 도달하였으며, 일반적인 운전조건인 1.04 V에서는 약 13초 만에 포화농도에 접근하는 것으로 나타났다.

Solid Electrochemical Method of Measuring Hydrogen Concentration with O2-/H+ Hetero-Ionic Junction

  • Chongook Park
    • 센서학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.63-69
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    • 2024
  • A novel method for measuring hydrogen concentration is introduced, along with its working principle and a novel detection algorithm. This configuration requires no additional reference compartment for potentiometric electrochemical measurements; therefore, it is the most suitable for measuring dissolved hydrogen in the liquid phase. The sensor's electromotive force saturates at a certain point, depending on the hydrogen concentration during the heating process of the sensor operation. This dynamic temperature scanning method provides higher sensitivity than the constant temperature measurement method.

디젤자동차 용 소형 브라운가스 발생장치의 개발을 위한 가스 생성 특성에 관한 연구 (A Study on the Gas Generative Properties for the Developments of Small Brown Gas Generation Equipments Usable in Diesel Cars)

  • 김주회;안형환
    • 한국가스학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.34-39
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    • 2016
  • 디젤자동차용 소형브라운가스 생성 장치의 개발을 위하여 전극 셀의 재료로서 SuS와 Ni 및 Ag기반 셀을 제조하고 셀의 면적과 전해질의 농도 및 전류의 세기를 변화시켜 브라운가스 생성특성을 실험적으로 분석하였다. 전기분해 반응기는 셀의 표면적 및 전극 -극과 +극 배치를 다르게 하여 SMT30, SMT50, SMT50-1, SMT70, SMT90로 제조하였다. 이 때 각 반응기의 따른 브라운가스 생성특성은 셀의 접촉 면적이 클수록 생성특성이 증가하는 경향을 보였으며 전극배치의 경우는 같은 전극면적에서도 극의 배치 따라 차이가 있는 것을 보였다. 또한 전해질의 농도에 대한 영향은 NaOH를 1~3‰로 변화시켰을 때 농도가 적을수록 생성특성이 증가하였고, 전류의 세기의 따른 생성특성은 SMT30, SMT50, SMT50-1, SMT70, SMT90에서 각각 $0.74{\ell}/10min$, $1.0{\ell}/10min$, $1.10{\ell}/10min$, $0.97{\ell}/10min$, $1.13{\ell}/10min$가 얻어졌다.

Congo Red로 염색한 면섬유의 염색성에 미치는 전해질의 영향 (The Influence of Electrolytes on the Dyeing Properties of Congo Red on Cotton Fibers)

  • Lee, Young-Hee;Park, Joon-Myung;Sung, Woo-Kyung;Kim, Kyung-Hwan
    • 한국염색가공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.34-42
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    • 1991
  • The effects of electrolyte on dyeing properties of cotton fiber with Congo Red have been studied at 90, 70 and $40^{\circ}C$. Each dyeing carried into an infinite bath with $1\times10^{-4}$ mol/l of Congo Red and with various concentration of electrolytes. The results obtained from this study were as follow; 1. The equilibrium adsorption of dye $(C_\infty)$ values decreased with increasing dyeing temperature, $C_\infty$ values increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 2. The values of apparent diffusion coefficients $(D_a)$ increased with increasing dyeing temperature, but $D_a$ values decreased in the order KCl$D_a$ values decreased with increasing electrolyte concentration. 4. Effect of electrolytes decreased with increasing dyeing temperature. 5. The values of standard affinities of dyeing $(-\triangle\mu^{\circ})$, the standard heats of dyeing $(-\triangleH^{\circ})$, and the standard entropies $(-\triangleS^{\circ})$, increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 6. Equilibrium adsorption isotherm curve were Freundlich type, and in the Equation y=a.x$^{n}$ , the values of a and n increased in the order KCl>NaCl>LiCl. 7. The value of $-\triangle\mu^{\circ}$, $-\triangleH^{\circ}$, and $-\triangleS^{\circ}$, decreased with increasing electrolyte concentration.

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전해질 성분 및 농도, 이온교환 수지 비율에 따른 이온교환 특성 연구 (A Study on Ion Exchange Characteristics with Composition and Concentration of Electrolyte, Ratio of Ion Exchange Resin)

  • 안현경;이인형;윤형준;정현준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.727-732
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    • 2006
  • 본 연구에서는 전해질 성분 및 농도, 이온교환 수지 조성비율을 통해 이온교환 수지탑의 성능을 평가하고, 이온교환 수지에 의한 입자성 물질 제거의 능력과 입자성 물질이 이온교환 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이온교환 수지탑 배열 순서에 따라 파과(돌파)시점이 연장되며, 파과(돌파)순서는 음이온의 경우 $Cl^{-}, 양이온의 경우 $Na^{+} 순 이였으며, 전해질의 농도가 증가할수록 파과시간이 단축되었다. 이온교환 수지의 조성비 변화에서는 양음이온교환 수지 조성비가 1:2의 경우 1:1및 1:3의 경우보다 파과(돌파)시간이 연장되었으며 동일한 전해질 농도에서 입자 농도가 증가하면 20% 미만으로 파과(돌파)시간이 단축되었다. 양이온 교환수지 비율이 높으면 양이온의 파과(돌파)시점이 늦어져 이온교환 수지탑의 수명이 연장되고, 입자성 물질은 전해질 농도와 무관하게 이온교환 수지의 세공을 막아 이온교환 용량을 감소시켜 파과(돌파)시간을 단축시키는 것으로 조사되었다.

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부식억제제로 모노에탄올아민을 사용한 금속의 전기화학적 특성 (Electrochemistry Characterization of Metal Using Monoethanolamine as Corrosion Inhibitor)

  • 박근호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.88-94
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    • 2012
  • 순환전압전류법을 사용하여 전류-전압 곡선을 측정하였다. 전기화학적 특성과 금속의 표면상태간의 관계는 전자현미경(SEM)을 사용하여 조사하였다. 그리고 순환전압전류법에 의한 전기화학적 측정은 3 전극 시스템을 사용하였다. 측정 범위는 초기 포텐셜에서 -1350 mV까지 환원시키고, 연속적으로 1650 mV까지 산화시키고, 다시 초기지점으로 환원시켜 측정하였다. 스캔속도는 50, 100, 150, 200 및 250 mV/s를 선정하였다. 그 결과, 부식억제로 모노에탄올아민(MEA)을 사용하여 금속의 C-V 특성은 순환전압전류법으로부터 산화 전류에 기인한 비가역 공정으로 나타났다. 부식억제제로 MEA을 사용하였을 경우에는 전해질의 농도가 증가할수록 확산계수가 감소하는 경향을 나타내었다. 그리고 구리의 SEM 이미지를 보면, 전해질 농도를 증가시키면 표면부식은 증가하였다. 부식억제제로 $1.0{\times}10^{-3}M$ MEA를 첨가시키면, 전해질 농도 0.1 N의 경우 확산계수가 상대적으로 커서 부식억제 효과가 적었다.

황산용액에서 사이클론 전해조를 이용한 주석의 전해채취 (Electrowinning of Tin from Acidic Sulfate Effluents Using a Cyclone Electrolytic Cell)

  • 강명식;조연철;안재우;신기웅;강용호
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권2호
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    • pp.25-32
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    • 2016
  • 개조된 사이클론식 전해조를 사용하여 황산염 용액으로부터 금속 주석으로 회수하기 위하여 주석의 전해채취 거동을 조사하였다. 실험 변수로는 유속의 영향, 전류밀도, 전해질 용액의 황산 농도 및 주석 농도 등에 대하여 실시하였다. 실험 결과 $100{\mu}m$이하 크기의 분말상 금속 주석을 얻을 수 있었다. 유속 및 전류밀도 그리고 전해액중 황산농도가 증가할수록 주석의 석출율 및 전류효율값이 증가하였다. 그러나 주석의 농도가 감소함에 따라 주석의 석출율은 증가하나, 전류효율값은 감소하였다.

수환경 특성에 따른 은과 이산화티탄 나노입자의 응집 특성 연구 (Aggregation Behavior of Silver and TiO2 Nanoparticles in Aqueous Environment)

  • 임명희;배수진;이용주;이성규;황유식
    • 상하수도학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.571-579
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    • 2013
  • The aggregation behaviors of silver nanoparticles (AgNPs) and titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles were investigated. Time-resolved dynamic light scattering (DLS) was used to study the initial aggregation of AgNPs and $TiO_2$ over a range of mono (NaCl) and divalent ($CaCl_2$) electrolyte concentrations. The effects of pH, initial concentration of NPs and natural organic matters (NOM) on the aggregation of NPs were also investigated. The aggregation of both nanoparticles showed classical Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) type behavior. Divalent electrolyte was more efficient in destabilize the AgNPs and $TiO_2$ than monovalent electrolyte. The effect of pH on the aggregation of AgNPs was not significant. But the aggregation rate of $TiO_2$ was much higher with increasing pH. Higher NPs concentration leads to faster aggregation. Natural organic matter (NOM) was found to substantially hinder the aggregation of both AgNPs and $TiO_2$. This study found that the aggregation behavior of AgNPs and $TiO_2$ are closely associated with environmental factors such as ionic strength, pH, initial concentration of NPs and NOM.

Corrosion Behavior of Stainless Steel 304, Titanium, Nickel and Aluminium in Non-Aqueous Electrolytes

  • Dilasari, Bonita;Park, Jesik;Kusumah, Priyandi;Kwon, Kyungjung;Lee, Churl Kyoung
    • 전기화학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.26-29
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    • 2014
  • The corrosion behavior of stainless steel 304 (SS 304), titanium, nickel and aluminium is studied by immersion and anodic polarization tests in non-aqueous electrolytes. Tetraethyl ammonium tetrafluoroborate is used as a supporting electrolyte in the three kinds of solvents. The immersion test shows that chemical corrosion rate in propylene carbonate-based electrolyte is lower than those in acetonitrile- or ${\gamma}$-butyrolactone-based electrolytes. Surface analyses do not reveal any corrosion product formed after the immersion test. In the anodic polarization tests, a higher concentration of supporting electrolyte gives a higher current density. In addition, a higher temperature increases the current density in the active region and reduces the potential range in the passive region. SS 304 shows the highest corrosion potential while Al shows the lowest corrosion potential and the highest current density in all studied conditions. Based on the conducted corrosion tests, the corrosion resistance of metal substrates in the organic solvents can be sorted in descending order as follows: SS 304 - Ti - Ni - Al.

$KNO_3$$HNO_3$ 전해액이 Cu에 미치는 영향 (Effect of copper surface to $HNO_3$ and $KNO_3$ electrolyte)

  • 서용진;한상준;박성우;이영균;이성일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.486-486
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    • 2009
  • In this paper, the current-voltage (I-V) curves, such as linear sweep voltammetry (LSV) and cyclic voltammetry (CV), were employed to evaluate the effect of electrolyte concentration on the electrochemical reaction trend. From the I-V curve, the electrochemical states of active, passive, transient and trans-passive could be characterized. And then, we investigated that how this chemical affect the process of voltage-induced material removal in electrochemical mechanical polishing (ECMP) of Copper. The scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy EDS) analyses were used to observe the surface profile. Finally, we monitored the oxidation and reduction process of the Cu surface by the repetition of anodic and cathodic potential from cyclic voltammetry (CV) method in acid- and alkali-based electrolyte. From these analyses, it was important to understand the electrochemical mechanisms of the ECMP technology.

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