• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.152-161
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• 2023

Vanadium redox flow batteries (VRFBs) have been considered one of promising power sources for large scale energy storage systems (ESS) because of their excellent cycle performance and good safety. However, VRFBs still have a few challenging issues, such as poor Coulombic efficiency due to vanadium crossover between catholyte and anolyte, although recent efforts have shown promise in electrochemical performance. Herein, the vanadium complexes with various glyme ligands have been examined as active materials to suppress vanadium crossover between catholyte and anolyte, thus improving the Coulombic efficiency of VRFBs. The conventional Nafion membrane has a channel size of ca. 10 Å, whereas vanadium cation species are small compared to the Nafion membrane channel. For this reason, vanadium cations can permeate through the Nafion membrane, resulting in significant vanadium crossover during cycling, although the Nafion membrane is a kind of ion-selective membrane. In this regard, various glyme additives, such as 1,2-dimethoxyethane (monoglyme), diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), and tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme) have been examined as complexing agents for vanadium cations to increase the size of vanadium-ligand complexes in electrolytes. Since the size of vanadium-glyme complexes is proportional to the chain length of glymes, the vanadium permeability of the Nafion membrane decreases with increasing the chain length of glymes. As a result, the vanadium complexes with tetraglyme shows the excellent electrochemical performance of VRFBs, such as stable capacity retention (90.4% after 100 cycles) and high Coulombic efficiency (98.2% over 100 cycles).

• 분석과학
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• 제11권5호
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• pp.332-340
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• 1998

Salicylaldehyde와 2-hydroxy-1-naphthaldehyde를 2-aminophenol과 2-amino-p-cresol에 반응시켜 세자리 Schiff base 리간드($SIPH_2$, $SIPCH_2$, $HNIPH_2$, $HNIPCH_2$)들을 합성하였다. 이들 리간드를 Ni(II) 이온과 반응시켜 세자리 Schiff base Ni(II) 착물들을 합성 하였다. 이들 리간드와 그 착물들의 가상적인 구조와 특성을 원소분석, $^1H$-NMR, IR, UV-vis 분광법과 열 무게 분석법으로 알아보았다. Schiff base 리간드와 Ni(II) 착물의 몰비는 1:1로 결합하며, Ni(II)착물들은 3분자의 수화물이 배위된 6배위의 8면체 구조임을 알았다. 지지 전해질로서 0.1 M TBAP를 포함한 DMSO 용액에서 순환 전압전류법과 미분 펄스 전압전류법으로 세자리 Schiff base 리간드와 이들의 Ni(II) 착물들의 전기 화학적인 산화 환원 과정을 알아보았다. 세자리 Schiff base 리간드들의 전기 화학적 환원은 확산 지배적이고 비가역적으로 진행되었다. Ni(II) 착물의 전기화학적 환원과정은 1단계 1전자 반응으로 확산 지배적이고 준가역적으로 진행되었다. Ni(II) 착물들의 환원전위는 [$Ni(II)(HNIP)(H_2O)_3$]>[$Ni(II)(SIP)(H_2O)_3$]>[$Ni(II)(SIPC)(H_2O)_3$]>[$Ni(II)(HNIPC)(H_2O)_3$]순으로 양전위 방향으로 이동하였으며, 리간드의 영향은 크게 받지 않았다. 이들 결과로 부터 본 연구에서 합성한 Ni(II)착물은 [$Ni(II)(HNIPC)(H_2O)_3$] 착물이 DMSO용매에서 가장 안정함을 알 수 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권9호
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• pp.897-906
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• 1998

A new synthesis has been developed for 1-thia-4,7-diazacyclononane and the complexation behavior of a particular derivative has been explored. The pentadentate ligand 4,7-bis(2-pyridylmethyl)-l-thia-4,7-diazacyclononane ([9]$N_2SPY_2$) and its iron(Ⅱ) and manganese(Ⅱ) complexes were prepared and characterized. Magnetic moments of 5.17 and 5.90 μB respectively, indicate that the iron(Ⅱ) and manganese(Ⅱ) complexes are high spin. Charge transfer transitions (d-π*) occur for [Fe(Ⅱ)([9]$N_2SPY_2)(X)]^{n+}$at 27027, 25000, and 24390 cm-1 for X=$H_2O$, Cl-, and OH-, respectively. In acetonitrile solution, the cyclic voltammogram of the manganese(Ⅱ) complex exhibits a redox couple at 0.92 V vs. NHE while the redox potentials for [Fe(Il)([9]$N_2SPY_2)(X)]^{n+}$ are 0.70, 0.66, and 0.37 V vs. NHE for X=$H_2O$, Cl-, and OH-, respectively. The d-π* charge transfer energy and Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ) redox potential for [Fe(Ⅱ)([9]$N_2SPY_2)(X)]^{n+}$ increase in the same order: $H_2O>Cl^- >OH^-$. The crystal structures of the iron(Ⅱ) and manganese(Ⅱ) complexes reveal that the metal ions are sixcoordinate, binding to four nitrogen atoms and a sulfur atom from the pentadentate ligand, as well as a chloride anion, with the chloride and sulfur atoms in cis positions. The two metals have similar coordination geometries, which are closer to trigonal prismatic than octahedral. In both iron and manganese complexes, the M-N($sp_3$) trans to Cl- is 0.07 Å longer than the one cis to Cl- , and M-N($sp^2$) trans to S is 0.05 longer than the one cis to S atom.

• 대한화학회지
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• 제31권6호
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• pp.542-554
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• 1987

네자리 schiff base cobalt(II) 착물로서 Co(SED), Co(SND) and Co(SOPD)들을 합성하여 이들 착물들의 DMSO 용액에서 산소를 가하여 산소첨가 생성착물로 $[Co(SED)(DMSO)]_2O_2,\;[Co(SND)(DMSO)]_2O_2$ 및 $[Co(SOPD)(DMSO)]_2O_2$들을 합성하였다. 이들의 원소분석과 Cobalt정량, IR-Spectra, T.G.A. 및 자화율을 측정하여 산소:cobalt(II) 착물의 결합비가 1:2이고 네자리 schiff base cobalt(II)와 DMSO 및 산소가 6배위 결합으로 주어짐을 알았으며 Co(SED), Co(SND) 및 Co(SOPD) 착물들의 0.1M TEAP-DMSO용액에서 순환전압-전류법에 의한 산화 환원 과정이 Co(SED) 및 Co(SOPD)는 Co(II) / Co(III)와 Co(II) / Co(I) 과정이 가역적으로 일어나고 Co(SND)는 Co(II) / Co(III)과정은 가역적이지만 Co(II) / Co(I) 과정은 비가역적이다. 또한 산소 첨가 생성물의 착물들은 0.1M TEAP-DMSO 용액에서 산소결합의 환원과정이 $E_{pc}$ = -0.80~-0.89V에서 일어나고 이에 Couple인 산화과정은 $E_{pa}$ = -0.70~-0.76V에서 준가역적으로 일어남을 알았다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2002년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.12-12
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• 2002

• 공업화학
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• 제9권5호
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• pp.719-725
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• 1998

Salicylaldehyde와 2-hydroxy-1-naphthaldehyde를 2-aminophenol과 2-amino-p-cresol에 반응시켜 세자리 Schiff base 리간드들을 합성하였다. 이들 리간드를 Cu(II)이온과 반응시켜 세자리 Schiff base Cu(II) 착물들을 합성하였다. 리간드와 그 착물들의 구조와 특성을 원소분석, $^1H$-NMR, IR, UV-vis 분광법과 열 무게 분석법으로 알아보았다. Schiff base 리간드와 Cu(II)의 몰비는 1:1로 결합하며 Cu(II)착물들은 1 분자의 수화물이 배위된 4배위의 평면 사각형 구조임을 알았다. 지지전해질로서 0.1M TBAP를 포함한 DMSO 용액에서 순환 전압전류법과 미분 펄스 전압전류법으로 세자리 Schiff base 리간드와 이들의 Cu(II) 착물들의 전기 화학적인 산화 환원 과정을 알아보았다. 세자리 Schiff base 리간드들의 전기 화학적 환원은 확산 지배적이고 비가역적으로 진행되었다. Cu(II) 착물들의 전기화학적 환원과정은 1단계 1전자 반응으로 모두 확산 지배적이고 준가역적으로 진행되었다. Cu(II)착물들의 환원전위는 [Cu(II)(HNIPC)($H_2O$)]>[Cu(II)(HNIP)($H_2O$)]>[Cu(II)(SIP)($H_2O$)]>[Cu(II)(SIPC)($H_2O$)] 순으로 양전위 방향으로 이동하였다.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권1호
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• pp.18-27
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• 2014

Dye-sensitized solar cells (DSSCs), developed two decades ago, are considered to be an attractive technology among various photovoltaic devices because of their low cost, accessible dye chemistry, ease of fabrication, high power conversion efficiency, and environmentally friendly nature. A typical DSSCs consists of a dye-coated $TiO_2$ photoanode, a redox electrolyte, and a platinum (Pt)-coated fluorine-doped tin oxide (FTO) counter electrode. Among them, redox electrolytes have proven to be extremely important in improving the performance of DSSCs. Due to many drawbacks of iodide electrolytes, many research groups have paid more attention to seeking other alternative electrolyte systems. With regard to this, one-electron outer sphere redox shuttles based on cobalt complexes have shown promising results: In 2014, porphyrin dye (SM315) with the cobalt (II/III) redox couple exhibited a power conversion efficiency of 13% in DSSCs. In this review, we will provide an overview and perspectives of cobalt redox electrolytes in DSSCs.

• 대한화학회지
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• 제39권5호
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• pp.356-363
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• 1995

유기 리간드(디크로로 비스[η-싸이크로 펜타디엔닐])을 가지고 전이금속 4가$(Nb^{4+}와\;Mo^{4+}$와의 착물들에 대한 거동을 UV-vis 분광학적, 자기적, 그리고 전기화학적 방법에 의해 조사하였다. 2 또는 3개의 에너지 흡수띠가 이들 착물들의 스펙트라에 의해 관찰되었다. 결정장 갈라짐 에너지 크기와 스핀 짝지움 에너지 그리고 결합 세기는 착물들의 스펙트라로부터 얻어졌다. 이들은 비편재화이고, 낮은 스핀 상태이며 그리고 강한 결합 세기임을 알았다. 자기쌍극자 모멘트는 상자기성과 반자기성 착물이었다. 착물들의 산화환원 과정은 비수용매속에서 순환 전압전류법에 의해서 조사되었다. Nb-C 착물의 산화환원 반응과정은 일전자의 확산과 반응 전류에 의한 짝-단일 반응이었고 또한 Mo-C 착물에서는 일전자의 반응전류에 의한 짝-단일 반응이었다.

• 대한화학회지
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• 제42권4호
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• pp.422-431
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• 1998

Salicyladehyde와 2-hydroxy-1-naphthaldehyde를 2-aminophenol과 2-amino-p-cresol에 반응시켜 세자리 Schiff base 리간드$(SIPH_2,\;SIPCH_2,\;HNIPH_2,\; HNIPCH_2)$들을 합성하였으며 이들 리간드를 Co(II) 이온과 반응시켜 세자리 Schiff base Co(II) 착물들을 합성하였다. 리간드와 착물들의 구조와 특성을 원소분석, $^1H$-NMR, IR, UV-vis 분광법과 열 무게 분석법으로 예측하였다. Co(II) 착물들은 Schiff base 리간드와 금속(II)의 몰비가 1:1로 결합하였으며, 3분자의 수화물이 배위된 6배위 착물 구조임을 알았다.지지 전해질로서 0.1M TBAP를 포함한 DMSO 용액에서 순환 전압전류법으로 세자리 Schiff base 리간드와 이들의 Co(II) 착물들의 전기 화학적인 산화·환원 과정을 알아보았다. 리간드들의 전기 화학적 환원은 확산 지배적이고 비가역적으로 진행되었으며 Co(II) 착물의 전기 화학적 환원과정은 2단계의 1전자 반응으로 확산 지배적이고 비가역적으로 진행되었다. Co(II) 착물들의 환원전위는 [Co(II)$(HNIPC)(H_2O)_3$]>[Co(II)$(HNIP)(H_2O)_3$]>[Co(II)$(SIPC)(H_2O)_3$]>[Co(II)$(SIP)(H_2O)_3] 순으로 약간 양전위 방향으로 이동하였으나 리간드의 영향은 크게 받지 않았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제14권6호
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• pp.682-686
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• 1993

The syntheses and reactivities with olefins of $[Ru^{II}(L_3)(L_2)OH_2]^{2+}$ $[L_3$= 2,6-bis(N-pyrazolyl)pyridine(bpp), 2,6-bis(3,5-dimethyl-N-pyrazolyl)pyridine $(Me_4bpp);\;L_2$= 2,2'-bipyridine(bpy), 4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridine $(Me_2bpy)$] are described. Their spectral and redox properties in aqueous solution were investigated. Evidence for each one electron redox process for the $Ru^{IV}-Ru^{III}$ and $Ru^{III}-Ru^{II}$ couples has been obtained. Oxidation of $[Ru^{II}(bpp)(bpy)OH_2]^{2+}$ with $Ce^{IV}$ gave $[Ru^{IV}(bpp)(bpy)O]^{2+}$. The $[Ru^{IV}$= 0 complex is paramagnetic $({\mu}_{eff}=2.82)$ and the complexes $[Ru(L_3)(L_2)OH_2]^{2+}$ are robust catalysts for the oxidation of styrene, cyclohexene, and cyclooctene with cooxidant such as NaOCl. Product distributions and selectivities are discussed by varying the number of the substituted-methyl group in the ring.