• 대한환경공학회지
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• 제35권11호
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• pp.815-820
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• 2013

본 연구의 목적은 알루미늄판에 활성탄을 얇게 박판으로 코팅하여 분진제거를 위한 활성탄 전극을 제조함에 있다. 전극을 제조하기위하여 알루미늄판에 활성탄을 부착시키기 위한 적정 결합제 선정 그리고 결합제 사용에 따른 활성탄 세공의 막힘방지 그리고 제조된 제극의 분진제거능력 등을 알아보는 연구를 수행하였다. 알루미늄판에 활성탄 부착을 위한 결합제로는 비닐계의 PVA (polyvinyl acetate)가 적정하였고, 결합제 사용에 따른 활성탄 세공의 막힘을 방지하기 위해서는 우선 먼저 활성탄 세공에 결합제의 용매제를 충진하고 나중에 결합제와 활성탄을 혼합 후 고온에서 휘발시키는 방법이 적정하였다. 그리고 활성탄이 코팅된 전극판은 알루미늄 전극판보다 약 두배의 분진부착능력을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.193-197
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• 2014

피치계 활성탄소섬유의 유해가스 감응특성을 알아보고자 피치계 활성탄소섬유와 폴리비닐알코올(PVA)을 이용하여 가스센서용 전극을 제조하였다. 제조된 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 물리화학적 특성은 주사전자현미경(SEM) 및 비표면적 측정기(BET)를 이용하여 분석하였다. 또한, 전극의 유해가스 감응특성은 $NH_3$, NO 및 $CO_2$와 같은 여러 유독가스를 이용하여 확인하였다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극의 비표면적은 바인더인 PVA에 의하여 활성탄소섬유보다 33% 감소하였지만, 전극의 기공크기분포는 PVA에 의하여 크게 영향을 받지 않았다. 가스센서용 활성탄소섬유 전극은 반도체 기반 가스센서와는 다르게 전자도약에 의해서 유해가스를 감응하였다. 본 연구에서, 활성탄소섬유 전극의 저항은 100 ppm의 $NH_3$ 유해가스에 대하여 7.5% 감소하였으며, 그 $NH_3$ 가스 감응특성이 다른 유해가스보다 뛰어남을 확인하였다.

• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.137-144
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• 2008

The commercial activated carbons are typically prepared by activation from coconut shell char or coal char containing lots of inorganic impurities. They also have pore structure and pore size distribution depending on nanostructure of precursor materials. In this study, two types of commercial activated carbons were applied for EDLC electrode by removing impurities with acid treatments, and controlling pore size distribution and contents of functional group with heat treatment. The effect of the surface functional groups on electrochemical performance of the activated carbon electrodes was investigated. The initial gravimetric and volumetric capacitance of coconut based activated carbon electrode which was acid treated by $HNO_3$ and then heat treated at $800^{\circ}C$ were 90 F/g and 42 F/cc respectively showing 94% of charge-discharge efficiency. Such a good electrochemical performance can be possibly applied to the medium capacitance of EDLC.

• 공업화학
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• 제21권3호
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• pp.265-271
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• 2010

활성탄에 $TiO_2$를 졸-겔 방법으로 코팅하여 탄소복합전극을 제조하였고 축전식 이온제거(Capacitive deionization : CDI) 과정에서 나타난 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 $TiO_2$는 전극의 젖음성을 향상시켜 전극과 전해질의 접촉 저항을 감소시키고, 전기이중층 흡착량을 증가시킬 수 있으므로 CDI전극재로 활성탄에 코팅하였다. TEM, XRD, XPS로 활성탄에 $TiO_2$가 코팅되었는지 확인하였다. 순환전류전압법과 impedance측정 결과 탄소복합전극이 탄소전극보다 전기이중층 용량이 증가하였으며, 전극의 확산저항이 줄어든 것을 확인하였다. 또한 이온제거율을 확인하기 위한 충전-방전 및 이온전도도 평가 결과 전해질 NaCl $1000\;{\mu}S/cm$에서 탄소복합전극이 탄소전극보다 39% 더 많은 이온을 제거하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과 CDI용 전극재료 $TiO_2$가 코팅된 탄소복합전극이 탄소전극보다 효과적인 제염효과를 보임을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.1-7
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• 2022

The activated carbon is a very good choice for using as supercapacitor electrode materials. Herein, the flower of Shorea robusta, a bio-waste material was successfully used to synthesize the activated carbons for application as supercapacitor electrode materials. The activated carbon was synthesized through chemical activation process followed by thermal treatment at 700℃ in presence of N₂ atmosphere using KOH, ZnCl₂ and H₃PO₄ as the activating agents. The physicochemical analyses demonstrate that the obtained activated carbons are graphitic in nature and the degree of disorder of the graphitic carbons is changed with the activating agents. The activated carbon obtained from Shorea robusta flower (ACSF-K) electrode shows the specific capacitance of ~610 F g^-1 at 2 A g^-1 current density, which is higher than ACSF-Z (560 F g^-1) and ACSF-H (470 F g^-1) electrode material under the identical current density. The synthesized graphitic carbons also demonstrated good rate capability and high electrochemical stability as supercapacitor electrode.

• 한국재료학회지
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• 제24권6호
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• pp.285-292
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• 2014

Commercial activated-carbon used as the electrode material of an electric double-layer capacitor (EDLC) was posttreated with various acids and alkalis to increase its capacitance. The carbon samples prepared were then heat-treated in order to control the amount of acidic functional groups formed by the acid treatments. Coin-type EDLC cells with two symmetric carbon electrodes were assembled using the prepared carbon materials and an organic electrolyte. The electrochemical performance of the EDLC was measured by galvanostatic charge-discharge, cyclic voltammetry, and electrochemical impedance spectroscopy. Among the various activated carbons, the carbon electrodes (CSsb800) prepared by the treatments of coconutshell-based carbon activated with NaOH and $H_3BO_5$, and then heat treated at $800^{\circ}C$ under a flow of nitrogen gas, showed relatively good electrochemical performance. Although the specific-surface-area of the carbon-electrode material ($1,096m^2/g$) was less than that of pristine activated-carbon ($1,122m^2/g$), the meso-pore volume increased after the combined chemical and heat treatments. The specific capacitance of the EDLC increased from 59.6 to 74.8 F/g (26%) after those post treatments. The equivalent series resistance of EDLC using CSsb800 as electrode was much lower than that of EDLC using pristine activated carbon. Therefore, CSsb800 exhibited superior electrochemical performance at high scan rates due to its low internal resistance.

• 전기화학회지
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• 제12권3호
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• pp.287-294
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• 2009

$TiO_2$가 첨가된 탄소복합전극을 제조 Capacitive deionization(CDI)에서의 제염효과에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 탄소전극과 탄소복합전극을 제조하여 순환전류전압법과 충전-방전 평가를 하였으며 이때의 이온제거율에 대하여 고찰하였다. 순환전류전압법으로 1 mV/s의 전위주사속도에서 측정한 결과 탄소전극은 125 F/g, 탄소복합전극의 축전용량은 243 F/g으로 2배 증가됨을 확인하였다. 탄소복합전극의 $TiO_2$의 함량은 10 wt.%로 고정하였으며 $TiO_2$가 첨가됨에 따라 전기이중층 흡착량이 증가되어 이온제거율이 탄소전극보다 25% 증가되었다.

• ETRI Journal
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• 제38권2호
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• pp.252-259
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• 2016

Di(1-aminopyrene)quinone (DAQ) as a quinone-containing conducting additive is synthesized from a solution reaction of 1-aminopyrene and hydroquinone. To utilize the conductive property of DAQ and its compatibility with activated carbon, a composite electrode for a supercapacitor is also prepared by blending activated carbon and DAQ (3:1 w/w), and its supercapacitive properties are characterized based on the cyclic voltammetry and galvanostatic charge/discharge. As a result, the composite electrode adopting DAQ exhibits superior electrochemical properties, such as a higher specific capacitance of up to $160F{\cdot}g^{-1}$ at $100mV{\cdot}s^{-1}$, an excellent high-rate capability of up to $1,000mV{\cdot}s^{-1}$, and a higher cycling stability with a capacitance retention ratio of 82% for the 1,000th cycle.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.336-337
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• 2005

This study shows the effect of addition of $LiCoO_2$, with different milling time ranging from 0, 30, 200 hours, to the activated carbon electrode. Test cells consisting of activated carbon (100-X%) and $LiCoO_2$ (X%)were made (where X=10, 20, and 40). Test cells with varying concentrations of $LiCoO_2$ which differ in the milling time showed improved specific capacity compare with the cells fabricated using activated carbon alone. The enhanced capacity may be caused due to the addition of $LiCoO_2$ powders at varying concentration. An improved ESR value obtained may be caused by the smaller particle size of $LiCoO_2$. It was concluded that finer the particle size higher will be the efficiency.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.11-17
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• 2010

유기용액계 전해질을 갖는 전기이중층캐패서터의 성능향상을 위해 마이크로파 처리를 통하여 활성탄소를 개질하고 이에 따른 전기화학적 특성의 변화를 조사하였다. 대상 시료로 petroleum cokes와 pitch cokes를 사용하여 NaOH 활성화에 의해 제조한 활성탄과 시판용 활성탄 BP-25를 사용하였다. 세 종류의 활성탄 모두 마이크로파 처리를 통해 산소를 포함하는 친수성관능기들이 표면으로부터 제거되었으며, 처리 시간이 증가함에 따라 비표면적과 세공부피는 감소하고, 평균세공직경은 증가하였다. 이러한 영향으로 표면 개질된 활성탄소로 제조한 전기이중층캐패시터는 계면저항이 개질하지 않은 활성탄소를 사용한 전기이중층 캐패서터에 비해 크게 감소하였으며, 비표면적의 감소에도 불구하고 방전용량은 개질하지 않은 경우보다 크게 증가하였다.