• 제목/요약/키워드: double capacitor

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산성 전해질 기반의 전기 이중층 커패시터용 흑연 집전체의 전기화학적 안정성 평가 (Evaluation of Electrochemical Stability of Graphite Current Collector for Electric Double Layer Capacitor Based on Acid Electrolyte)

  • 박시진;안건형
    • 한국재료학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.272-277
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    • 2021
  • Owing to its low cost, easy fabrication process, and good ionic properties, aqueous supercapacitors are under strong consideration as next-generation energy storage devices. However, the limitation of the current collector is its poor electrochemical stability, leading to low energy storage performance. Therefore, a reasonable design of the current collector and the acidic electrolyte is a necessary, as well as interfacial engineering to enhance the electrochemical performance. In the present study, graphite foil, with excellent electrochemical stability and good electrical properties, is suggested as a current collector of aqueous supercapacitors. This strategy results in excellent electrochemical performance, including a high specific capacitance of 215 F g-1 at a current density of 0.1 A g-1, a superior high-rate performance (104 F g-1 at a current density of 20.0 A g-1), and a remarkable cycling stability of 98 % at a current density of 10.0 A g-1 after 9,000 cycles. The superior energy storage performance is mainly ascribed to the improved ionic diffusion ability during cycling.

심장박동 조절장치를 위한 1V 아날로그 CMOS 전단 처리기 (A 1V Analog CMOS Front-End for Cardiac Pacemaker Applications)

  • 채영철;이정환;이인희;한건희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.45-51
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    • 2009
  • 심장박동 조절장치를 위한 저전압 저전력 전단 처리기를 제안한다. 제안된 회로는 80 Hz에서 120 Hz의 대역폭을 가지는 4차의 스위치드 커패시터 필터와 0 dB에서 24 dB까지 0.094 dB 간격으로 전압이득의 조절이 가능한 전압증폭기를 구현하였다. 낮은 전압에서 동작하고, 전력소모를 극소화하기 위해서 인버터 기반의 스위치드 커패시터 회로를 사용하였으며, 인버터가 가지는 작은 전압이득을 보상하기 위해서 상호상관 기법을 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 구현되었으며, 5kHz의 샘플링 주파수에서 80-dB의 SFDR을 가진다. 이때 전력소모는 1 V의 전원전압에서 330 nW에 불과하다.

유기용매전해질에 따른 전기이중층캐패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of EDLCs with Selectivity Factors for the Organic Electrolyte)

  • 이선영;주재백;손태원;조병원;조원일
    • 전기화학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • 높은 비표면적을 갖는 carbon과 유기용매 전해질 사이의 계면에서 생기는 전기이중층용량을 기본으로 작동하는 전기이중층 캐패시터는 IC memories, microcomputer 등으로 폭 넓게 사용되며 maintenance-free의 영구적인 back-up용 전원으로 넓게 사용되고 있다 EDLC에 사용되는 전해질은 이온 전도도가 높아야 하고 사용되는 온도 범위가 넓어야 한다. 그리고 고전압을 인가했을 때 전해질이 전기화학적으로 안정해야 한다. 본 실험에서는 고전압에서 안정적인 액상 유기계 전해질을 사용하여 전기이중층캐패시터의 전기화학적 특성을 확인하였다. Paste rolling법으로 제조된 탄소전극과 $1M-LiPF_6$ in PC-GBL-DEC (volume ratio 1:1:2)의 유기용매전해질을 사용한 전기이중층캐패시터가 64F/g의 우수한 비축전용량을 발현하였다

Mu-Negative Metamaterial 단일 셀을 가진 듀얼 대역 모노폴 안테나 설계 (Dual-Band Monopole Antenna Design with Mu-Negative Metamaterial Unit Cell)

  • 이상재;이영훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.219-226
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    • 2017
  • 본 논문에서는 Mu-negative Metamaterial 단일 셀을 사용하여 700MHz대역과 2.45GHz 대역에서 동작하는 이중대역 모노폴 안테나 설계에 관하여 연구하였다. Mu-negative metamaterial 단일셀은 interdigital capacitor 구조를 사용하였고, 안테나 방사부에 삽입함으로써 이중대역 안테나를 구현하였다. 또한 기생도체를 안테나 방사부 뒷면에 있도록 구현하여 안테나의 공진점을 제어할 수 있고, 대역폭을 개선하였다. 최종적으로 750MHz UHD대역과 2.45GHz WiFi 대역에서 동작하는 안테나를 구현하였다. 설계제작한 안테나의 크기는 $200{\times}100mm^2$이고, 실험 결과 750MHz 대역에서 8dB 대역폭과 이득특성은 각각 320MHz(42.8%), 5.28dB, 2.45GHz에서 6dB 대역폭과 이득은 540MHz(21.6%), -0.46dB이다. 공진점은 이론값과 실험값이 일치하였으며, 방사패턴은 두 대역에서 전방향 특성을 갖고 있음을 확인하였다.

수소이온전도성 고분자 겔전해질을 적용한 활성탄소계 전기이중층 캐패시터의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of Activated Carbon Capacitor Adopting a Proton-conducting Hydrogel Polymer Electrolyte)

  • 모하메드 라티파두;김광만;김용주;고장면
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권4호
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    • pp.292-296
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    • 2012
  • 폴리비닐알콜, 규소텅스텐산, 인산 및 수용액으로 구성된 $80{\mu}m$의 두께의 고분자겔 전해질 필름을 제조하여 활성탄소계 전기이중층 케페시터를 제조하였다. 제조한 고분자겔 전해질 필름은 상온에서 $10^{-2}S\;cm^{-1}$의 높은 이온전도도를 나타내었으며, 본 전해질 필름을 적용한 활성탄소계 전기이중층 케패시터는 100 mV/s에서 $58F\;g^{-1}$의 높은 캐패시턴스 특성과 우수한 수명특성을 나타내었다.

MEMS 용량형 센서를 위한 CMOS 스위치드-커패시터 인터페이스 회로 (A CMOS Switched-Capacitor Interface Circuit for MEMS Capacitive Sensors)

  • 주민식;정백룡;최세영;양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.569-572
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    • 2014
  • 본 논문에서는 MEMS 용량형 센서를 위한 CMOS 스위치드-커패시터 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 커패시턴스-전압 변환기(CVC), 2차 스위치드 커패시터 ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기 및 비교기로 구성되어있다. 또한 일정한 바이어스를 공급해주는 바이어스 회로를 추가하였다. 전체적인 회로의 저주파 잡음과 오프셋을 감소시키기 위하여 Correlated-Double-Sampling(CDS) 기법과 Chopper-Stabilization(CHS) 기법을 적용하였다. 설계 결과 CVC는 20.53mV/fF의 민감도와 0.036%의 비선형성특성을 보였으며, ${\Sigma}{\Delta}$ 변조기는 입력전압 진폭이 100mV가 증가할 때, 출력의 듀티 싸이클은 약 5%씩 증가하였다. 전체회로의 선형성 에러는 0.23% 이하이며, 전류소모는 0.73mA이다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 입력전압은 3.3V이다. 설계된 칩의 크기는 패드를 포함하여 $1117um{\times}983um$ 이다.

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수동소자에 의한 축적에너지 2중 궤환방식 전류형 GTO 인버터의 입.출력 특성 (Currant Source GTO Inverter with Double Recovery Path of Commutation Energy by LCD)

  • 김진표;최상원;이종하
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2104-2106
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    • 1997
  • In order to develop the three phase GTO CSI with double recovery path of commutation energy by passive devices (LCD), we studied the clamping circuit to protect switching device and energy recovery circuit to recover absorbed energy of capacitor and DC inductor. In this paper, we investigated how DC input power is increased or decreased according to energy recovery path with or not in the three phase GTO current source inverter, we used a induction motor as inverter load, and controlled a induction motor with v/f constant control. Experimental results show that dissipated DC power is decreased in $9{\sim}14%$ by double recovery path. We also confirmed that the characteristics is met as compare simulation results with experimental results according to each frequency.

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이중강압 DC-DC 컨버터를 이용한 새로운 LED 전류 밸런싱 기법 (A New LED Current Balancing Scheme Using Double-Step-Down DC-DC Converter)

  • 김기수;도 득 뜨완;김흥근;차헌녕
    • 전기학회논문지
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    • 제66권10호
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    • pp.1474-1480
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    • 2017
  • This paper presents a new LED current balancing scheme using double-step-down dc-dc converter. With the proposed structure, the two channel LED currents are automatically balanced without using any dedicated control or auxiliary circuit. In addition, switching loss of the switching devices in the proposed LED driver is lower than that of the conventional buck LED driver. To verify the operation of the proposed LED driver, a hardware prototype is built and tested with different number of LED.

Electrochemical Characterization of Electric Double Layer Capacitors Assembled with Pyrrolidinium-Based Ionic Liquid Electrolytes

  • Cho, Jinhyun;Shin, Won-Kyung;Kim, Dong-Won;Kim, Young Rae;Lee, Byung Jun;Kim, Sang-Gil
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제7권3호
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    • pp.199-205
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    • 2016
  • We present the electrochemical performance of electric double layer capacitors (EDLCs) assembled with pyrrolidinium (Pyr)-based ionic liquid electrolytes at 55 ℃. Cations with various alkyl chain lengths were employed in Pyr-based ionic liquids to investigate the effect of cation structure on the cycling stability of EDLCs. The EDLCs exhibited initial specific capacitances ranging from 122.4 to 131.6 F g−1 based on activated carbon material at 55 ℃. Cycling data and XPS results demonstrate that Pyr-based ionic liquid with longer alkyl chain is more effective for enhancing the cycling stability of EDLC by suppressing the reductive decomposition of pyrrolidinium cations during cycling at high temperatures.

High-Performance Amorphous Indium-Gallium Zinc Oxide Thin-Film Transistors with Inorganic/Organic Double Layer Gate Dielectric

  • 이태호;김진우;노용한
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.465-465
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    • 2013
  • Inorganic 물질인 SiO2 dielectric 위에 organic dielectric PVP (4-vinyphenol)를 spin coating으로 올려, inorganic/organic dielectric 형태의 double layer구조로 High-performance amorphous indiumgallium zinc oxide thin-film transistors (IGZO TFT)를 제작하여 보았다. SiO2 dielectric을 buffer layer로 80 nm, PVP는 10Wt% 400 nm로 구성하였으며, 200 nm single SiO2 dielectric과 동일한 수준의 leakage current 특성을 MIM Capacitor 구조를 통해서 확인할 수 있었다. 이 소자의 장점은 용액공정의 도입으로 공정 시간의 단축 및 원가 절감을 이룰 수 있으며, dielectric과 channel 사이의 균일한 interface의 형성으로 interface trap 개선 및 Yield 향상의 장점을 갖는다. 우리는 실험을 통해서 SiO2 buffer layer가 수직 electric field에 의한 leakage current을 제어하고, PVP dielectric은 interface를 개선하는 것을 확인하였다. Vth의 negative shift 및 slope의 향상으로 구동전압이 줄어들고, 균일한 I-V Curve 형성을 통해서 Process Yield의 향상을 확인하였다.

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