• 제목/요약/키워드: Oxygen electrode system

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Ionic Liquid-based Electrolytes for Li Metal/Air Batteries: A Review of Materials and the New 'LABOHR' Flow Cell Concept

  • Bresser, Dominic;Paillard, Elie;Passerini, Stefano
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.37-44
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    • 2014
  • The $Li-O_2$ battery has been attracting much attention recently, due to its very high theoretical capacity compared with Li-ion chemistries. Nevertheless, several studies within the last few years revealed that Li-ion derived electrolytes based on alkyl carbonate solvents, which have been commonly used in the last 27 years, are irreversibly consumed at the $O_2$ electrode. Accordingly, more stable electrolytes are required capable to operate with both the Li metal anode and the $O_2$ cathode. Thus, due to their favorable properties such as non volatility, chemical inertia, and favorable behavior toward the Li metal electrode, ionic liquid-based electrolytes have gathered increasing attention from the scientific community for its application in $Li-O_2$ batteries. However, the scale-up of Li-$O_2$ technology to real application requires solving the mass transport limitation, especially for supplying oxygen to the cathode. Hence, the 'LABOHR' project proposes the introduction of a flooded cathode configuration and the circulation of the electrolyte, which is then used as an oxygen carrier from an external $O_2$ harvesting device to the cathode for freeing the system from diffusion limitation.

탄소계 복합담지체에 담지된 고내구성 고분자전해질 연료전지용 백금촉매 (Highly Durable Pt catalyst Supported on the Hybrid Carbon Materials for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 박향진;허승현
    • 전기화학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.201-208
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    • 2014
  • 본 연구에서는 산화그래핀과 카본블랙의 혼합담체를 이용하여 내구성이 향상된 백금촉매를 폴리올법으로 제조하였다. 삼전극 순환전압전류법을 이용한 전기화학성능 측정결과 적절한 비율로 조절된 혼합담지체에 백금을 담지시켰을 경우 초기 성능 감소없이 장기내구성이 향상되는 것으로 나타났다. 또한 회전원판전극을 이용하여 산소환원반응을 수행한 결과 혼합담체에 담지된 백금촉매가 카본블랙 단일담체에 담지된 백금촉매보다 우수한 고유활성값을 나타내었다.

전기산화공법을 이용한 고농도폐수 처리공정의 모델링 및 최적화 (Modeling and Optimization of High Strength Wastewater Treatment Using the Electro Oxidation Process)

  • 이홍민;이상선;황성원;진동복
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.340-349
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    • 2016
  • 본 연구에서는 정유산업의 유지 및 보수기간에 배출되는 고농도폐수의 COD (Chemical Oxygen Demand)를 효과적으로 제거하기 위해 전기산화공법을 적용하였다. 우선 산업에서 배출되는 실제 폐수를 처리하기 위하여 BDD전극을 개발하고, 개발된 전극을 이용하여 전류밀도, pH, 전해질농도, 반응시간 등과 같은 다양한 운전조건하에 실험을 진행하였다. 둘째, 이러한 실험결과를 이용하여 전기분해의 kinetic parameter를 산출한 후에, 이를 토대로 전기산화 처리설비를 수학적으로 모델링 하였다. 마지막으로, 기존에 정상운전 조건 시 사용하던 저 농도 폐수를 처리하는 공정의 유입조건에 맞추기 위하여 전기산화 처리설비의 설계 및 운전의 다양한 변수들을 최적화함으로써 보다 효율적인 폐수 전처리 시스템을 개발하였다. 본 연구를 통해 개발된 모델의 결정계수($R^2$)는 0.982로 상당히 작은 오차범위를 보여줌으로써 모델의 높은 정확도를 입증하였다.

산소전극법(酸素電極法)에 의(依)한 수도(水稻)의 광합성속도(光合成速度) 및 엽록소(葉綠素) 보유능(保有能)에 미치는 식물(植物)호르몬의 영향(影響) (Effect of Plant Hormones on the Time-dependent Changes of Photosynthesis by Oxygen Electrode System and Cholorophyll Contents in Rice Leaf Discs)

  • 강충길;이경휘;판제
    • 한국잡초학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.176-181
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    • 1988
  • 본(本) 시험(試驗)은 수도(水稻)(품종(品種): 일본청(日本晴)) 엽편(葉片)을 이용(利用)한 산소전극법(酸素電極法)의 광합성속도(光合成速度)와 엽록소(葉綠素) 보유능(保有能)에 미치는 식물(植物)호르몬의 작용(作用)을 구명(究明)코자 수행(遂行)하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 산소전극법(酸素電極法)에 의(依)한 수도(水稻) 광합성속도(光合成速度)에 미치는 식물(植物)호르몬의 효과(效果) 가. 광합성속도(光合成速度)에 미치는 IAA의 경과일수별효과(經過日數別效果)는 20 ppm 처리(處理)에서 약간 조해(阻害)되었으나 저농도(低濃度)에서는 무처리(無處理)와 유사(類似)하였다. 나. BA 0.2, 2, 20 ppm의 경과일수별(經過日數別) 효과(效果)는 BA 농도(濃度)가 높을수록 현저(顯著)하게 고양(高揚)되었다. 마. $GA_3$는 고농도(高濃度)인 20ppm 처리(處理)에서 조해작용(阻害作用)이 보였다. 라. ABA는 모든 처리농도(處理濃度)에서 조해작용(阻害作用)이 보였고, 농도(濃度)가 높을수록 더욱 조해(阻害)되었다. 2. 식물(植物)호르몬이 수도(水稻)의 엽록소(葉綠素) 보유능(保有能)에 미치는 효과(效果) 가. IAA, BA, $GA_3$는 농도(濃度)가 높을수록 엽록소(葉綠素) 보유능(保有能)이 높았다. 나. ABA는 0.2, 2, 20 ppm 전처리(全處理)에서 현저(顯著)한 엽록소(葉綠素) 감쇠(減衰)가 보였다.

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압전 액추에이터를 이용한 DMFC의 공기 공급 시스템 (Air Supplying System for DMFC using Piezo Actuators)

  • 홍철호;김동진;윤효진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1585-1591
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    • 2010
  • DMFC는 산소를 반응물질로 사용하기 때문에 캐소드 전극이 외부 공기와 직접 접촉해야 한다. 그러나 휴대기기에 사용하는 경우에 사용자의 신체에 의해 공기의 흡입구가 가려져 산소공급이 되지 않는 현상이 발생할 수 있다. DMFC에 공기를 공급하기 위해 냉각팬을 사용하는데 냉각팬은 유로의 압력 손실 및 변동에 따라 출력의 변동이 심하다. 본 논문에서는 냉각팬의 문제점을 해결하기 위해 압전 액추에이터를 이용하여 공기 공급 시스템을 설계하였다. 설계된 공기 공급 시스템의 성능을 평가하기 위해 DMFC 평가 시스템을 구현하였고, 구현된 시스템을 통해 MP3 플레이어를 동작 시켰다.

상온(常溫) 전해법(電解法)에 의한 리튬 금속(金屬)의 회수(回收): I. 전극물질(電極物質)의 영향(影響) (Recovery of Metallic Lithium by Room-Temperature Electrolysis: I. Effect of Electrode Materials)

  • 이재오;박제식;이철경
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권6호
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    • pp.45-50
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    • 2012
  • 리튬 리싸이클링의 일환으로 상온 전해법으로 금속형태의 리튬을 회수하는 연구를 수행하였다. 리튬 전해액으로 이온성액체인 PP13TFSI에 리튬염으로 LiTFSI를 용해시켜 사용하였으며, 작동전극으로 금, 백금 및 구리를 각각 적용하였다. 작동전극 상에서 조사한 순환전위주사 실험 결과로부터 리튬의 상온 전해환원에 대한 가능성을 확인하였으며, 백금이나 구리의 경우 보다 금 전극에서 리튬 환원전류가 더 크게 나타났다. 정전위법(-2.4 V vs. Pt-QRE)으로 1시간동안 금 전극 상에 전착한 다음, 전극표면을 SEM-EDS 및 XRD 분석을 하였다. 전착된 리튬은 금속 리튬 혹은 금과의 합금 형태이었으며, 침상형으로 균일하게 전착되었음을 확인하였다. 또한 전착물에 미량의 산소가 검출되는 것은 분석과정에서 시편이 공기 중에 노출되었기 때문으로 판단된다.

알칼리 축전지의 활물질에 관한 연구. 카드뮴 전극에 관하여 (Studies on the Active Materials of Alkaline Storage Battery. On Cadmium Electrode)

  • 이주성;주충렬;박수길
    • 대한화학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.325-330
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    • 1981
  • Ni-Cd 전지 중 카드뮴 전극을 수산화 칼륨용액 중에서 각종 조건의 변화에 따른 cyclic voltammetry를 행하여 카드뮴전극의 전기화학적 거동을 검토하였으며 voltammogram에 나타나는 peak전위 근처의 각 전위에서 정전위 전해를 하여 충, 방전상태의 전기화학적 거동을 X-선 회절선도의 해석 결과와 결부시켜 전극반응 메카니즘을 종합적으로 검토하였다. 수산화카드뮴 마이너스 전극의 음극분극 곡선에는 두 개의 peak가 나타난다. 마이너스극의 수산화카드뮴은 제 1 peak 전위에서 카드뮴 금속으로 환원되고 제 2 peak 전위에 도달하면 매우 활성이 큰 금속 상태로 되며 (002)면이 (101)면보다 성장이 매우 크다. 또한 제 2 peak 전위의 카드뮴은 산소와의 선택적인 반응이 급속히 일어남을 알 수 있었다. 본 실험의 결과 카드뮴극과 산소와의 반응은 화학적 반응인 $2Cd + O_2 + 2H_2O\;{\longrightarrow}\;2Cd(OH)_2$으로 진행된다고 추정하였다.

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고온 수증기 전해용 $La_{x}Sr_{1-x}GaO_{3}$ 전극 재료의 합성 연구 (A Study on Synthesis of $La_{x}Sr_{1-x}GaO_{3}$ Electrode Material for High Temperature Steam Electrolysis)

  • 박미선;류시옥;우상국;박영태;최호상
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.432-438
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    • 2009
  • In this paper, we synthesized LSG powder by Modified-GNP method. Lanthanum, strontium and gallium (LSG) were selected in the preparation of an oxygen-electrode (anode) for High Temperature Steam Electrolysis system (HTSE). The used amount and concentration of nitric acid were varied to find out an appropriate composition for oxygen-electrode (anode). In order to optimize the molar ratio of La and Sr, ratio of La to Sr was varied that 2:8, 5:5 and 8:2. The combined LSGs were calcined for 2 hours at $700^{\circ}C$ and were sintered in a furnace for 4 hours at $1200^{\circ}C$. The phase and crystallinity of LSG powder were determined by XRD. The surface morphology was observed through SEM photograph, and the specific surface area was investigated with BET. The thermochemical property was determined by TG/DTA. The synthesized preparation was obtained of $La_{0.8}Sr_{0.2}GaO_{3}$ formula for 3M nitric acid, which was the best perovskite phase.

연료전지 기술현황 (The State of the Art of the Fuel Cells)

  • 이진홍;선우현범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.3-12
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    • 1991
  • Fuel cells are electrochemical devices that convert the chemical reaction energy directly into the electrical energy. In a typical fuel cell, gaseous fuel is fed continuously to the anode(negative electrode) compartment and the oxidant(i.e, oxygen from air) is fed continuously to the cathode(positive electrode) compartment; the electrochemical reactions take place at the electrodes to produce an electric current. Many of the operational characteristics of fuel cell systems are superior to those of conventional power generation system because of good efficiency, environmental protection, safty, modularity etc. From those reasons, the fuel cells are considered to be the solution to the future problem of energy conversion. The objective of this paper is to introduce the technical status of fuel cell technologies and our national project for the development of the phosporic acid fuel cell.

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Chlorobium limicola f. thiosulfatophilum NCIB 8327에서 수소발생에 영향을 끼치는 요인분석 (Factors Afecting Hydrogen Evolution in Chlorobium limicola f. theosulfatophilum NCIB 8327)

  • 나종욱;강사욱
    • 미생물학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.553-557
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    • 1992
  • 변형된 Pfennig 배지에서 Glutamate 를 질소원으로 배앙한 다음 수확된 Chlorobium limicola f. thiosulfatophilum NCIB 8327 의 세포에서 수소생산이 수소 전극법 (hydrogen electrode)으로 측정되었다. 이 방법에 의해서 수소발생을 측정할 때, 산소, 빛, 암모니아 NADPH, ATP, methionine sulfoximine, NADPH, ATP, methionine sulfoximine, NADPH, ATP, methl viologen, 및 methionine sulfoximine 의 농도에 따라 변하는 것을 보았을 때 본 균주에서의 수소생산은 nitrogenase 에 의존하고 있음을 알 수 있었다.

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