• 제목/요약/키워드: Ni Electrode

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박막형 MoO3가스센서의 가스 감지 특성 및 첨가물의 영향 (Gas Sensing Characteristics and Doping Effect of MoO3Thin Films Sensor)

  • 황종택;장건익;윤대호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.705-710
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    • 2003
  • MoO$_3$thin films were deposited on electrode of alumina substrates in $O_2$atmosphere by RF reactive sputtering using molybdenum metal target. The deposition was performed at 30$0^{\circ}C$ with 350 W of a forward power in an Ar-O$_2$atmosphere. The working pressure was maintained at 3$\times$10$^{-2}$ torr and all deposited films were annealed at 50$0^{\circ}C$ for 5 hours. The surface morphology of films was observed by using a SEM and crystalline phases were analyzed by using a XRD. To investigate gas sensing characteristics of the doped MoO$_3$thin film, Co, Ni and Pt were used as dopants. The sensing properties were investigated in term of gas concentration under exposure of reducing gases such as H$_2$, NH$_3$and CO at optimum working temperature. Co-doped MoO3 thin film shows the maximum 46.8 % of sensitivity in NH$_3$ and Ni-doped MoO$_3$thin film exhibits 49.7 % of sensitivity in H$_2$.

전기화학적 반응을 이용한 질산성 질소의 암모니아성 질소로 전환 (Transformation of Nitrogen in the Form of Nitrate into Ammonia by Electrochemical Reaction)

  • 이재광;김도연;탁용석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.1013-1016
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    • 2008
  • 본 연구에서는 폐수 내 존재하는 질산성 질소를 제거하기 위해 캐소드물질로 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn)을 선택하여 전기화학적 환원반응 특성을 조사하였다. $NO_3^-$로부터 $NH_3$로의 변환반응에 있어서 Zn이 가장 우수한 촉매 특성을 가지고있으며, pH 8.5에서 가장 높은 질산성 질소 제거 효율을 나타내었다. 전극표면에서 질산성 질소는 아질산성 질소로 환원된 후, 암모니아성 질소로 전환되는 것을 확인하였으며 암모니아성 질소는 HOCl과의 화학반응을 통하여 질소 형태로 완전히 제거할 수 있었다.

Electrochemical Properties of LiNi0.8Co0.16Al0.04O2 and Surface Modification with Co3(PO4)2 as Cathode Materials for Lithium Battery

  • Ryu, Kwang-Sun;Lee, Sang-Hyo;Park, Yong-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권9호
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    • pp.1737-1741
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    • 2008
  • The electrochemical and thermal stability of $LiNi_{0.8}Co_{0.16}Al_{0.04}O_2$ were studied before and after $Co_3(PO_4)_2$ coating. Different to conventional coating material such as $ZrO_2$ or AlPO4, the coating layer was not detected clearly by TEM analysis, indicating that the $Co_3(PO_4)_2$ nanoparticles effectively reacted with surface impurities such as $Li_2CO_3$. The coated sample showed similar capacity at a low C rate condition. However, the rate capability was significantly improved by the coating effect. It is associated with a decrease of impedance after coating because impedance can act as a major barrier for overall cell performances in high C rate cycling. In the DSC profile of the charged sample, exothermic peaks were shifted to high temperatures and heat generation was reduced after coating, indicating the thermal reaction between electrode and electrolyte was sucessfully suppressed by $Co_3(PO_4)_2$ nanoparticle coating.

Application of NiOx Anode for Bottom Emission Organic Light Emitting Diode

  • Kim, Young-Hwan;Kim, Jong-Yeon;Kim, Byoung-Yong;Han, Jeong-Min;Moon, Hyun-Chan;Park, Kwang-Bum;Seo, Dae-Shik
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.448-448
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    • 2007
  • OLED has many advantages of low voltage operation, self radiation, light weight, thin thickness, wide view angle and fast response time to overcome existing liquid crystal display (LCD)'s weakness. Therefore, It draws attention as promising display and has already developed for manufactured goods. Also, OLED is regarded as a only substitute of flexible display with a thin display. However, Indium tin oxide(ITO) thin film for electrode of OLED shows a low electrical properties and is impossible to deposit at high thermal condition because electrical characteristics of ITO is getting worse. One of the ways to realize an improved flexible OLED is to use high internal efficiency electrodes, which have higher work function than those single layer of ITO films of the same thickness. The high internal efficiency electrodes film is developed with structure of nickel oxide for bottom Emission Type of OLED.

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Asymmetric Metal-Semiconductor-Metal Al0.24Ga0.76N UV Sensors with Surface Passivation Effect Under Local Joule Heating

  • Byeong-Jun Park;Sung-Ho Hahm
    • 센서학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.425-431
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    • 2023
  • An asymmetric metal-semiconductor-metal Al0.24Ga0.76N ultraviolet (UV) sensor was fabricated, and the effects of local Joule heating were investigated. After dielectric breakdown, the current density under a reverse bias of 2.0 V was 1.1×10-9 A/cm2, significantly lower than 1.2×10-8 A/cm2 before dielectric breakdown; moreover, the Schottky behavior of the Ti/Al/Ni/Au electrode changed to ohmic behavior under forward bias. The UV-to-visible rejection ratio (UVRR) under a reverse bias of 7.0 V before dielectric breakdown was 87; however, this UVRR significantly increased to 578, in addition to providing highly reliable responsivity. Transmission electron microscopy revealed interdiffusion between adjacent layers, with nitrogen vacancies possibly formed owing to local Joule heating at the AlGaN/Ti/Al/Ni/Au interfaces. X-ray photoelectron microscopy results revealed decreases in the peak intensities of the O 1s binding energies associated with the Ga-O bond and OH-, which act as electron-trapping states on the AlGaN surface. The reduction in dark current owing to the proposed local heating method is expected to increase the sensing performance of UV optoelectronic integrated devices, such as active-pixel UV image sensors.

Ni-Al-$ZrH_2$ 연료극을 사용한 용융탄산염 연료전지의 온도의 영향 (Effect of operating temperature using Ni-Al-$ZrH_2$ anode in molten carbonate fuel cell)

  • 서동호;장성철;윤성필;남석우;오인환;임태훈;홍성안;한종희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.134-134
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    • 2010
  • Fuel cell is a device that directly converts chemical energy in the form of a fuel into electrical energy by way of an electrochemical reaction. In the anode for a high temperature fuel cell, nickel or nickel alloy has been used in consideration of the cost, oxidation catalystic ability of hydrogen which is used as fuel, electron conductivity, and high temperature stability in reducing atmosphere. Most MCFC stacks currently operate at an average temperature of $650^{\circ}C$. There is some gains with decreased temperature in MCFC to diminish the electrolyte loss from evaporation and the material corrosion, which could improve the MCFC life. However, operating temperature has a strong related on a number of electrode reaction rates and ohmic losses. Baker et al. reported the effect of temperature (575 to $650^{\circ}C$). The rates of cell voltage loss were 1.4mV/$^{\circ}C$ for a reduction in temperature from 650 to $600^{\circ}C$, and 2.16mV/$^{\circ}C$ for a decrease from 600 to $575^{\circ}C$. The two major contributors responsible for the change in cell voltage with reducing operation temperature are the ohmic polarization and electrode polarization. It appears that in the temperature range of 550 to $650^{\circ}C$, about 1/3 of the total change in cell voltage with decreasing temperature is due to an increase in ohmic polarization, and the electrode polarization at the anode and cathode. In addition, the oxidation reaction of hydrogen on an ordinary nickel alloy anode in MCFC is generally considered to take place in the three phase zone, but anyway the area contributing to this reaction is limited. Therefore, in order to maintain a high performance of the fuel cell, it is necessary to keep this reaction responsible area as wide as possible, that is, it is needed to keep the porosity and specific surface area of the anode at a high level. In this study effective anodes are prepared for low temperature MCFC capable of enhancing the cell performance by using zirconium hydride at least in part of anode material.

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아릴아민계의 중성운반체를 이용한 수소이온선택성 막전극 (Hydrogen ion-selective membrane electrodes based on arylamines as neutral carriers)

  • 정성숙;조동희;김재우;정구춘;박면용
    • 분석과학
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    • 제9권1호
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    • pp.78-83
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    • 1996
  • Tribenzylamine(TBA), tetrabenzylethylenediamine(TBEDA), pentabenzyldiethylenetriamine(PBDETA)을 중성운반체로 이용한 막전극은 각각 pH 1~pH 9, pH 2~pH 12, pH 4~pH 12 범위에서 수소이온에 선택적이고 선형적인 감응을 나타내었다. TBA, TBEDA, PBDETA로 만든 막전극은 비공유전자쌍 수의 증가와 수소이온 선택성 사이에는 무관 하였고 각각에 대한 기울기는 43.8mV/pH, 46.9mV/pH, 43.6mV/pH를 나타냈다. 각 전극에 대하여 알칼리금속이온($Li^+$, $Na^+$, $K^+$) 및 알칼리토금속이온($Ba^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$), 전이금속이온($Mn^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$)에 대한 방해이온을 측정하였다. 선택계수는 분리용액법을 이용하여 측정하였고 TBEDA를 이용한 막이 가장 좋은 결과를 나타내었다.

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고체산화물 연료전지용 공기극재료로써의 LSM-YSZ 전극 연구 (Investigations of LSM-YSZ as Air Electrode Materials for Solid Oxide Fuel Cells)

  • 이유기;김정열;이영기;박동구;조범래;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제9권11호
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    • pp.1075-1082
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    • 1999
  • 50/50 vol% LSM-YSZ의 복합공기극(LSM=$\textrm{La}_{1-x}\textrm{Sr}_{x}\textrm{MnO}_{3}$(0$\leq$x$\leq$0.5))이 콜로이드 증착법에 의해 준비으며 주사전자현미경과 임피던스 분석기에 의해 연구되어졌다. 재현성있는 임피던스 스펙트럼들이 LSM-YSZ/YSZ/LSM-YSZ로 구성된 향상된 셀을 사용함으로써 얻어졌다. 이러한 셀들의 임피던스 스펙트럼들은 작동온도에 강하게 영향을 받았으며, 가장 안정된 조건은 $900^{\circ}C$에서 도달되어졌다. $900^{\circ}C$에서 공기//공기 셀에 대해 측정된 전형적인 임피던스 스펙트럼들은 2개의 불완전한 호(depressed arc)로 구성되었다. LSM전극에 대한 YSZ의 첨가는 LSM-YSZ 공기극의 저항 감소를 가져왔으며, 전해질 표면의 불순물의 영향을 제거하기 위한 연마는 공기극 저항을 더욱 감소시켰다. 또한 촉매층(Ni 혹은 Sr)을 가진 LSM-YSZ 전극은 촉매층이 없는 경우에 비해 공기극 저항의 감소를 가져왔다. LSM-YSZ 공기극 저항은 전극조성, 전해질의 형태, 인가 전류에 의해 영향을 받았다.

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기준 전극을 이용한 용융탄산염 연료전지의 분극 특성 해석 (Analysis of Electrode Polarization in MCFC by a Reference Electrode)

  • 한종희;이갑수;정창열;윤성필;남석우;임태훈;홍성안
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 용융탄산염 연료전지의 장기 운전시 각 전극별 분극의 변화를 Au, $CO_2/O_2$ 기준전극이 부착된 단위전지를 이용하여 성공적으로 해석하였다. 서로 다른 구성요소로 조합된 네 가지 단위 전지를 운전하며 각 전극의 분극을 해석한 결과, 이미 알려진 바와 같이 공기극의 분극 크기가 연료극의 경우보다 큰 것을 실험적으로 측정할 수 있었다. 고온 부식 방지를 위해 cell frame의 wet seal부분에 Al코팅을 한 전지는 6,000시간까지 성능을 유지하여 부식이 전지 성능 저하에 큰 역할을 하고 있음을 알 수 있었다. 한편, $LiCoO_2$가 코팅된 안정화 공기극은 일반적으로 사용되는 NiO 공기극보다 lithiation에 필요한 시간이 길어 운전 초기에 공기극 분극이 크고 성능이 낮았으나 지속적인 운전으로 공기극이 충분히 lithiation되면서 공기극의 분극이 작아지고 성능도 점차 증가하였다. $Li_2CO_3/Na_2CO_3$ 전해질을 사용한 전지는 운전 중 성능이 하락과 상승을 반복하는 진동현상을 보였는데 이는 연료극보다는 공기극의 영향으로 해석되었다. 대부분의 단위전지들이 급격한 성능 하락을 보였을 경우의 공기극 분극은 급격히 증가하였으며 이로써 용융탄산염 연료전지의 수명 향상을 위해서는 공기극의 개선이 필수적이라는 것을 알 수 있었다.

라니 니켈 촉매에 대한 알칼리형 연료전지용 수소극의 전극특성 (Hydrogen Electrode Performance with PTFE Bonded Raney Nickel Catalyst for Alkaline Fuel Cell)

  • 이홍기;이주성
    • 공업화학
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    • 제3권3호
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    • pp.527-534
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    • 1992
  • Raney nickel 촉매를 이용하여 알칼리형 연료전지의 수소극을 제작하였다. $700^{\circ}C$에서 소결한 Raney nickel로 제작한 수소극의 경우 가장 좋은 전극성능을 갖는 $450mA/cm^2$의 전류밀도를 나타냈으며 이때의 평균촉매입자 크기는 $90{\AA}$이었다. CO-chemisorption 측정 및 분극곡선과 Tafel slope를 통하여 PTFE의 첨가량에 대한 전극의 전기화학적 성능을 고찰하였다. CO-chemisorption 측정 결과 5wt%의 PTFE가 첨가되었을 때 최고값을 갖는 것이 확인되었으나 전극에서의 전류밀도와 Tafel slope를 비교한 결과 10wt%의 PTFE를 첨가하는 경우가 가장 적당함을 알았다. Raney nickel제조시 nicke과 aluminum의 함량비는 60:40의 경우에 가장 좋은 전극 특성을 나타내었으며 담지량은 $0.25g/cm^2$의 경우가 적당하였다. 전극제조시 촉매층의 press압 및 촉매층과 기체확산층과의 접합시의 Press압에 대한 영향도 검토하였다. 또한 촉매의 표면 구조를 SEM으로 관찰하였으며 활성화시간 및 열처리 온도 등 여러가지 조건에 대한 전극의 영향도 고찰하였다.

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