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Double-layered Black Electrochromic Device with a Single Electrode and Long-Term Bistability
아칠성,송주희,Seong M. Cho,김태엽,김한나,오지용,추혜용,류호준 대한화학회 2015 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.36 No.2
This article describes a new electrochromic device (ECD) designed to achieve improved black color and long-term bistability. We achieved these improvements by fabricating a double-layered nanostructure of two different electrochromic materials stacked in layers on a single electrode. The fabricated ECD maintains 90% of the light transmittance of the colored state even after 1 h if powered off in the colored state. To achieve an improved black, green and blue viologens were successively immobilized in the bottom and top layers of materials on an electrode. The green viologens are initially colored at low voltage, and the purple viologens become colored when the voltage increases. This is because the reduction potential of the green viologens is less than that of purple viologens. Finally, an improved black color is obtained through a mixture of the two colors.
아칠성,송주희,조성목,김태엽,류호준,천상훈,김주연,황치선,김용해 대한화학회 2016 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.37 No.11
The optical and electrical properties of electrochromic devices (ECDs) have been studied as a function of the electrolyte concentration and the cell gap. During tests, the electrolyte concentration was adjusted from 0.01 to 1 M LiClO4, and the cell gaps between the positive and negative electrodes were set at 25, 60, and 100 µm. By varying the electrolyte concentrations and the cell gap, various parameters such as the transmittance, response time, charge consumption, coloration efficiency, and bistability of ECD were comparatively analyzed. Viologen (VO) was used as the reduction electrochromic material, and triarylamine (TAA) was used as the oxidation material.
Fabrication of Highly Transparent Electrochromic Mirror Device with Nanoporous Counter Electrode
아칠성,송주희,Seong M. Cho,김태엽,류호준,전상훈,김수정,김주연,김용해,황치선 대한화학회 2018 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.39 No.10
A new inorganic?organic hybrid electrochromic mirror device was fabricated, which is very transparent; its transparency and optical and electrical properties are highly influenced by the structure of the counter electrode (CE). The working electrode (WE) was fabricated via vacuum deposition of Ag, ITO, and WO3 films on glass, in sequence. Ag, ITO, and WO3 served as mirror and low resistance electrode, Ag protective layer, and inorganic reduction electrochromic layer, respectively. This study used a flat CE and nanoporous structured CE that had greatly increased surface to volume ratio. Flat CE did not reduce portion of oxidized phenothiazine (PH). In decoloration state, mirror device still had reddish color; this was a factor that decreased the decoloration reflectance. On the other hand, the use of nanoporous structured CE reduced the entire amount of oxidized PH, completely eliminated the reddish color, and enabled the fabrication of highly reflective mirror devices. Moreover, the use of nanoporous structured CE improved the electrochromic optical and electrical properties, leading to high reflectance variation, low consumed charge, low coloration static current, and fast response time compared to those characteristics of flat CE.
아칠성 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1
전기변색이란 변색 물질이 전기화학적으로 산화 또는 환원 상태로 바뀔 때, 가역적으로 착색되거나 탈색되는 현상을 말한다. 물질의 종류에 따라서 전자를 받아 환원 반응이 일어나 착색이 되는 비올레진과 텅스텐 산화물과 같은 환원변색 물질이 있고, 전자를 잃어서 산화 반응이 일어나 착색이 되는 페노티아진, 니켈산화물 및 트리아릴아민과 같은 산화변색 물질이 있다. 전기변색 소자는 환원변색 물질과 산환변색 물질의 적절한 조합으로 다양한 색상을 만들어 낼 수 있다. 특히 흑색 전기변색 기술은 가시광 전파장에서 고르게 투과도 가변이 가능하기 때문에 많은 관심이 대상이 되고 있다. 전기변색 소자는 낮은 구동 전압 (3 V<)과 쌍안정성이 있으며, 전기를 인가하여 능동적으로 빛의 투과도를 제어할 수 있으며, 전원이 꺼진 상태에서 투명 상태를 유지할 수 있는 특성이 있다. 스마트 광셔터, 건축용 스마트 윈도우, 자동차용 전기변색 미러, 반사형 디스플레이등 다양한 응용 분야를 갖고 있다. 본 세미나에서는, 어레이 전기변색 및 자동차용 전기변색 미러 등에 적용된 유사 흑색구현이 가능한 다양한 형태의 전기변색 광셔터 기술에 대해 소개한다.
전기화학을 이용한 실리콘 표면상으로 기능성 물질의 공간 선택적 고정화 연구
박수현,아칠성,김규원,Park, Soo-Hyoun,Ah, Chil-Seong,Kim, Kyu-Won 한국전기화학회 2009 한국전기화학회지 Vol.12 No.1
실리콘 표면을 전기화학적으로 활성화하여 활성화된 표면에만 선택적으로 단백질이나 나노입자 등의 기능성 물질을 고정화하는 방법을 개발하였다. 이를 위해 Carboxymethylbenzendiazonium (CMBD) 양이온을 전기화학적 환원반응을 통해 고정하여 실리콘 표면을 활성화하는 방식을 선택하였다. 그리고 활성화 된 표면에서만 기능성 물질이 고정된 것을 확인함을 통하여 CMBD 양이온의 사용이 선택적 고정화에 매우 효과적임을 보였다. 나아가 이 방법을 응용하여 실리콘 나노소자에 탑재된 실리콘 나노선 어레이 중 선택된 나노선의 표면만을 활성화하고 금 나노입자를 선택적으로 고정하는 연구를 수행하였다. We present a method for spatially selective immobilization of functional materials, such as proteins and nanoparticles, onto pre-activated silicon surfaces by electrochemical reaction. Carboxymethylbenzendiazonium (CMBD) cations, being adsorbable on silicon surfaces through electrochemically reductive deposition, is used as an anchor molecule to prepare the pre-activated silicon surfaces. It is demonstrated that the use of BD reaction is very efficient for the selective immobilization because the functional materials are immobilized exclusively onto the pre-adsorbed CMBD region. The method is applied to immobilize gold nanoparticles on the selected nanowire of the nanowire array.
조성목,아칠성,김태엽,송주희,류호준,천상훈,김주연,김용해,황치선 한국전자통신연구원 2016 ETRI Journal Vol.38 No.3
In this paper, we investigate the effects of pre-reducing Sb-doped SnO2 (ATO) electrodes in viologen-anchored TiO2 (VTO) nanostructure–based electrochromic devices. We find that by pre-reducing an ATO electrode, the operating voltage of a VTO nanostructure–based electrochromic device can be lowered; consequently, such a device can be operated more stably with less hysteresis. Further, we find that a pre-reduction of the ATO electrode does not affect the coloration efficiency of such a device. The aforementioned effects of a pre-reduction are attributed to the fact that a pre-reduced ATO electrode is more compatible with a VTO nanostructure–based electrochromic device than a non-pre-reduced ATO electrode, because of the initial oxidized state of the other electrode of the device, that is, a VTO nanostructure–based electrode. The oxidation state of a pre-reduced ATO electrode plays a very important role in the operation of a VTO nanostructure–based electrochromic device because it strongly influences charge movement during electrochromic switching.
류호준,조성목,아칠성,김태엽,전상훈,김주연,송주희,김용해,Ryu, H.J.,Cho, S.M.,Ah, C.S.,Kim, T.Y.,Cheon, S.H.,Kim, J.Y.,Song, J.H.,Kim, Y.H. 한국전자통신연구원 2015 전자통신동향분석 Vol.30 No.6
전기변색기술은 전기화학적 반응으로 물질의 색을 바꾸는 기술이다. 이 반응에는 전자의 이동이 개입되며 전자의 이동에 따른 화학반응은 일반적인 화학반응과 차이를 나타낸다. 산화와 환원이라는 화학반응은 닫힌 회로 내에서 일어나며 오직 계면에서의 전위에 의존하게 된다. 이러한 전기변색기술을 응용한 분야는 자동차용 전기변색 거울, 스마트 윈도우와 같이 상용화에 성공한 분야도 있으며, 앞으로는 투명 디스플레이, 반사형 디스플레이 및 전가자격표시장치 등에 활용이 가능하다. 전기변색기술이 견인하는 세계시장규모는 에너지 절약 및 안전성에 대한 시대적인 요청으로 연평균 성장률 약 21%로 확대되어 2018년에는 약 50억달러의 규모로 성장할 수 있을 것으로 예측된다.