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용융탄산염 연료전지용 in-situ 소결된 Ni-Al 합금 연료극 개발
천현아,윤성필,한종희,남석우,임태훈,Chun, H.A.,Yoon, S.P.,Han, J.,Nam, S.W.,Lim, T.H. 한국전기화학회 2006 한국전기화학회지 Vol.9 No.3
기존의 용융탄산염 연료전지용 연료극인 Ni-Cr전극은 제조과정이 복잡하며, 운전조건에서 전극의 소결과 creep현상으로 인하여 전극의 기공률과 두께가 감소하는 문제점이 있어 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 Ni-Cr계 전극보다 creep저항성이 우수하다고 알려져 있는 Ni-Al계 합금을 사용하였다. 또한 공정의 단순화로 비용을 절감시키기 위해, 소성과정을 제외하고 tape casting과 건조과정을 거친 green sheet를 단위전지에 장착하여 전처리 과정 중에 소결시키는 in-situ 소결법에 대해 연구하였다. 그러나 기존의 전처리 방법을 이용한 단위전지 평가에서 Ni-Al 합금의 상분리 현상으로 인해 기대하였던 creep저항성 향상을 확인하지 못했고, 운전중 Ni-Al합금 연료극에 단위전지의 구성요소인 matrix 기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$)이 다량 생성되어 전해질 재분배를 일으켜 성능이 하락하는 문제점이 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 전처리 조건을 변화시키며 실험을 수행하였다. 그 결과, 비활성 기체인 질소를 일정한 구간에 사용함으로써 기존 전처리에서 발생하였던 Ni-Al 합금의 상분리 현상을 억제할 수 있었으며 이로 인해 creep저항성 또한 향상시킬 수 있었다. 그러나 운전 중 생성되는 matrix기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$) 형성비율은 억제할 수 없었다. 위의 전처리 조건을 가지고 단위전지 운전실험을 하였고, 전해질 함침비율을 조절함에 따라 성능을 향상시킬 수 있었으며 2000시간 동안 일정하게 유지함을 확인하였다. 이로부터 기존의 소성전극과 비교하여 많은 장점을 가지고 있는 in-situ 소결법의 가능성을 확인할 수 있었다. For commercialization of molten carbonate fuel cell (MCFC), it has some problems to be overcome such as decrease of porosity and thickness of the anode under the operating condition (at $650^{\circ}C$ and working pressure of more than 2 $kg_f/cm^2$). Recently, Ni-Al alloy anode has been proposed to replace the conventional Ni-Cr anode as an alternative material to resist a creep and inhibit the sintering. The objective of this research is to sinter the green sheet of Ni-Al alloy anode during single cell pre-treatment process, which has several advantages like cost down and simplification of manufacturing process. However, the Ni-Al alloy anode prepared with a conventional pre-treatment process showed the phase separation of Ni-Al alloy and formation of micropore(${\leqq}0.4{\mu}m$), resulting in low creep resistance and high electrolyte re-distribution. In order to prevent the Ni-Al alloy anode from phase-separating, nitrogen gas was used in the process of pre-treatment. Introducing the nitrogen, the phase separation from Ni-Al alloy into nickel and alumina was minimized and increased creep resistance. However, there was some micropore formation on the surface of Ni-Al alloy anode during the cell operation due to creation of lithium aluminate. Addition of more amount of electrolyte into a cell, especially at cathode, made the cell performance stable for 2,000 hrs. Consequently, it was possible to make the Ni-Al alloy anode with good creep resistance by the modified in-situ sintering technique.
천현동,나현석,주성후,Chun, Hyun-Dong,Na, Hyunseok,Ju, Sung-Hoo 한국전기전자재료학회 2013 전기전자재료학회논문지 Vol.26 No.6
To study emission properties of white phosphorescent organic light emitting devices (PHOLEDs), we fabricated white PHOLEDs of ITO(150 nm) / NPB(30 nm) / TcTa(10 nm) / mCP(7.5 nm) / light-emitting layer(25 nm) / UGH3(5 nm) / Bphen(50 nm) / LiF(0.5 nm) / Al(200 nm) structure. The total thickness of light-emitting layer with co-doping and blue-doping/co-doping using a host-dopant system was 25 nm and the dopant of blue and red was FIrpic and $Bt_2Ir$(acac) in UGH3 as host, respectively. The OLED characteristics were changed with position and thickness of blue doping layer and co-doping layer as light-emitting layer and the best performance seemed in structure of blue-doping(5 nm)/co-doping(20 nm) layer. The white PHOLEDs showed the maximum current density of $34.5mA/cm^2$, maximum brightness of $5,731cd/m^2$, maximum current efficiency of 34.8 cd/A, maximum power efficiency of 21.6 lm/W, maximum quantum efficiency of 15.6%, and a Commission International de L'Eclairage (CIE) coordinate of (0.367, 0.436) at $1,000cd/m^2$.
천현아(Chun, Hyun-A),성동묵(Seoung, Dong-Muk),김태민(Kim, Tae-Min) 한국신재생에너지학회 2007 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.06
고분자 전해질 연료전지는 다수의 단위 cell을 적층하여 stack을 형성하게 되며, 각 단위 cell 은 분리판과 MEA 사이에 gasket을 장착하게 된다. 이때 장착된 gasket은 분리판과 MEA사이의 일정한 gap을 유지하여 가스를 균일하게 분배되도록 할 뿐만 아니라, 가스 유출을 막는 sealing 재(材)로서의 역할을 한다. 따라서 고분자 전해질 연료전지의 성능확보를 위해서는 내구성 및 가스 기밀성이 우수한 gasket 개발이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 이러한 gasket 물성을 만족시킬 수 있는 고분자 전해질 연료전지용 gasket을 개발하고자 하였으며, 이를 검증하기 위하여 가혹 조건에서 실험을 수행하였다. 그 결과 종래의 gasket 보다 열적, 화학적 및 가스기밀성 변에서 우수한 고분자 전해질 연료전지용 gasket을 얻을 수 있었다.
Ultra Wide Band-gap 인광체를 이용한 백색 OLED의 발광 특성
천현동,나현석,추동철,강유석,양재웅,주성후,Chun, Hyun-Dong,Na, Hyunseok,Choo, Dong Chul,Kang, Eu-Seok,Yang, Jae-Woong,Ju, Sung-Hoo 한국전기전자재료학회 2012 전기전자재료학회논문지 Vol.25 No.11
We studied the emission characteristics of white phosphorescent organic light-emitting diodes (PHOLEDs), which were fabricated using a two-wavelength method. The best blue emitting OLED and red emitting OLED characteristics were obtained at a concentration of 12 vol.% FIrpic and 1 vol.% $Bt_2Ir$(acac) in UGH3, respectively. And the optimum thickness of the total emitting layer was 25 nm. To optimize emission characteristics of white PHOLEDs, white PHOLEDs with red/blue/red, blue/red, red/blue and co-doping emitting layer structures were fabricated using a host-dopant system. In case of white PHOLEDs with co-doping structure, the best efficiency was obtained at a structure UGH3: 12 vol. % FIrpic: 1 vol.% $Bt_2Ir$(acac) (25 nm). The maximum brightness, current efficiency, power efficiency, external quantum efficiency, and CIE (x, y) coordinate were 13,430 $cd/m^2$, 40.5 cd/A, 25.3 lm/W, 17 % and (0.49, 0.47) at 1,000 $cd/m^2$, respectively.
Micro Lens Array Film을 이용한 백색 OLED의 발광 특성
천현동(Hyun-Dong Chun),나현석(Hyunseok Na),양재웅(Jae-Woong Yang),주성후(Sung-Hoo Ju) 한국표면공학회 2013 한국표면공학회지 Vol.46 No.2
We studied the emission characteristics of white phosphorescent organic light-emitting diodes (PHOLEDs), which were fabricated using a two-wavelength method. To optimize emission characteristics of white PHOLEDs, white PHOLEDs with co-doping and blue/co-doping emitting layer (EML) structures were fabricated using a host-dopant system. The total thickness of light-emitting layer was 25 nm and the dopant of blue and red was FIrpic and Bt2Ir(acac) in UGH3, respectively. In case of co-doping structure, applying micro lens array film showed efficiency improvement from the current efficiency 78.5 cd/A and power efficiency 40.4 lm/W to the current efficiency 131.1 cd/A and power efficiency 65 lm/W and blue / co-doping structure showed efficiency improvement from the current efficiency 43.8 cd/A and power efficiency 22 lm/ W to the current efficiency 69 cd/A and power efficiency 32 lm/W.