아연 공기 전지는 일차 전지와 이차전지로 구분됩니다. 아연공기전지에 사용되는 공기양극은 전지의 성능을 향상시키기 위해 양극의 재료 및 구조 개선이 이루어지고 있습니다. 우리는 일차전지에서 양극의 구조개선, 이차전지에서 촉매-지지체 복합구조 도입을 통해 양극성능을 개선시키는 실험을 진행하였습니다. 일차전지 아연 공기 전지의 양극은 촉매층과 확산층으로 이루어진 두층 구조를 이루고 있습니다. 이 실험에서 아연공기전지에 사용 된 두층 양극의 단점을 보완시킨 새로운 유형의 양극이 제안되었습니다. ...
아연 공기 전지는 일차 전지와 이차전지로 구분됩니다. 아연공기전지에 사용되는 공기양극은 전지의 성능을 향상시키기 위해 양극의 재료 및 구조 개선이 이루어지고 있습니다. 우리는 일차전지에서 양극의 구조개선, 이차전지에서 촉매-지지체 복합구조 도입을 통해 양극성능을 개선시키는 실험을 진행하였습니다. 일차전지 아연 공기 전지의 양극은 촉매층과 확산층으로 이루어진 두층 구조를 이루고 있습니다. 이 실험에서 아연공기전지에 사용 된 두층 양극의 단점을 보완시킨 새로운 유형의 양극이 제안되었습니다. 볼 밀 공정을 사용하여 양극 혼합물의 입자 크기를 감소 및 분산시켜 단층 양극의 성능을 향상시켰습니다. 단층 양극은 두층 양극의 확산층과 동일한 소수성을 가지며 촉매층보다 우수한 전기 화학적 특성을 나타내었습니다. 또한, 단층 양극은 조밀한 미세 구조를 가지며 양극의 표면은 평평하게 제조되었습니다. 양극의 전기 화학적 성능 및 기계적 강도는 두층 양극의 것보다 더욱 향상되었습니다. 마지막으로 플렉시블 관상 형 아연 공기 연료전지가 제안되었으며, 새로운 양극은 플렉시블 관형 셀 실험에서 두층 양극보다 우수한 성능을 보였습니다. 다음으로, 우리는 정렬 된 중형 다공성 실리카 템플릿으로부터 개발 된 정렬 된 중형 다공성 탄소 (Ni/OMC)를 포함하는 니켈 나노 입자의 새로운 구조를 도입했습니다. 아연 공기 전지 (ZAB) 용 Ni/OMC 복합 재료의 전기 화학적 성능을 향상시키기 위해 니켈 함량 및 소성 온도와 같은 합성 매개 변수의 적절한 조건을 찾았습니다. 최적의 합성 조건은 니켈 함량 12 중량 % 및 소성 온도 700 ℃입니다. 물리 화학적 분석에 따르면, OMC 구조의 정렬 된 메조 포러스 채널은 니켈 나노 입자에 의해 차단되지 않았습다. 따라서, 정돈 된 메조 포러스 구조는 높은 비 표면적에 기초하여 효과적인 촉매 활성을 나타낼 수 있습니다. 그리고 충 방전 사이클 동안 높은 전압 안정성을 기대할 수 있습니다. 최적화 된 합성 조건에서 제조 된 Ni/OMC 복합체를 갖는 양극은 촉매담체를 갖는 Pt/C 및 란탄-칼슘-코발트-철 페로브스카이트 촉매 (LCCF)와 같은 이전에 입증 된 촉매보다 높은 안정성을 가지고 OER에 대한 최적의 촉매 활성을 나타내었습니다.
아연 공기 전지는 일차 전지와 이차전지로 구분됩니다. 아연공기전지에 사용되는 공기양극은 전지의 성능을 향상시키기 위해 양극의 재료 및 구조 개선이 이루어지고 있습니다. 우리는 일차전지에서 양극의 구조개선, 이차전지에서 촉매-지지체 복합구조 도입을 통해 양극성능을 개선시키는 실험을 진행하였습니다. 일차전지 아연 공기 전지의 양극은 촉매층과 확산층으로 이루어진 두층 구조를 이루고 있습니다. 이 실험에서 아연공기전지에 사용 된 두층 양극의 단점을 보완시킨 새로운 유형의 양극이 제안되었습니다. 볼 밀 공정을 사용하여 양극 혼합물의 입자 크기를 감소 및 분산시켜 단층 양극의 성능을 향상시켰습니다. 단층 양극은 두층 양극의 확산층과 동일한 소수성을 가지며 촉매층보다 우수한 전기 화학적 특성을 나타내었습니다. 또한, 단층 양극은 조밀한 미세 구조를 가지며 양극의 표면은 평평하게 제조되었습니다. 양극의 전기 화학적 성능 및 기계적 강도는 두층 양극의 것보다 더욱 향상되었습니다. 마지막으로 플렉시블 관상 형 아연 공기 연료전지가 제안되었으며, 새로운 양극은 플렉시블 관형 셀 실험에서 두층 양극보다 우수한 성능을 보였습니다. 다음으로, 우리는 정렬 된 중형 다공성 실리카 템플릿으로부터 개발 된 정렬 된 중형 다공성 탄소 (Ni/OMC)를 포함하는 니켈 나노 입자의 새로운 구조를 도입했습니다. 아연 공기 전지 (ZAB) 용 Ni/OMC 복합 재료의 전기 화학적 성능을 향상시키기 위해 니켈 함량 및 소성 온도와 같은 합성 매개 변수의 적절한 조건을 찾았습니다. 최적의 합성 조건은 니켈 함량 12 중량 % 및 소성 온도 700 ℃입니다. 물리 화학적 분석에 따르면, OMC 구조의 정렬 된 메조 포러스 채널은 니켈 나노 입자에 의해 차단되지 않았습다. 따라서, 정돈 된 메조 포러스 구조는 높은 비 표면적에 기초하여 효과적인 촉매 활성을 나타낼 수 있습니다. 그리고 충 방전 사이클 동안 높은 전압 안정성을 기대할 수 있습니다. 최적화 된 합성 조건에서 제조 된 Ni/OMC 복합체를 갖는 양극은 촉매담체를 갖는 Pt/C 및 란탄-칼슘-코발트-철 페로브스카이트 촉매 (LCCF)와 같은 이전에 입증 된 촉매보다 높은 안정성을 가지고 OER에 대한 최적의 촉매 활성을 나타내었습니다.
Zinc air batteries are divided into primary battery and secondary battery. The air cathode used in zinc air battery is improving the material and structure of the cathode to improve the performance of the battery. We have conducted experiments to improve the cathode performance by improving the stru...
Zinc air batteries are divided into primary battery and secondary battery. The air cathode used in zinc air battery is improving the material and structure of the cathode to improve the performance of the battery. We have conducted experiments to improve the cathode performance by improving the structure of the cathode in the primary battery and introducing the catalyst-support composite structure in the secondary battery. The cathode of primary zinc air battery is manufactured with two parts; catalyst layer and diffusion layer. In this experiment, a new type of cathode was suggested, which complement for the disadvantages of the double-layer cathode used in battery. A ball mill process was used to disperse and reduce particle size of cathode mixture and we achieved improved performance of the single-layer cathode. The single-layer cathode had the same hydrophobicity as the diffusion layer of double layer and showed better electrochemical properties than the catalyst layer. In addition, the single layer cathode had dense microstructure and its surface was formed flat. The electrochemical performance and mechanical strength of the cathode were further improved than those of the double-layer cathode. Lastly, a flexible tubular type zinc air fuel cell was proposed, and the new cathode showed better performance than the double-layer cathode in flexible tubular type cell. Next, Cathode catalysts that promote oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) are major issue for the commercialization of metal-air batteries. In this experiment, we introduced a new structure of nickel nanoparticles embedded an ordered mesoporous carbon (Ni/OMC) developed from an ordered mesoporous silica template. To improve an electrochemical performance of Ni/OMC composite for zinc air battery (ZAB), we find appropriate conditions of synthesis parameters such as nickel content and calcination temperature. The optimal synthesis condition is 12 wt.% of nickel content and 700 ℃ of calcination temperature. According to the physicochemical analysis, the aligned mesoporous channels of OMC structure wasn’t blocked by the nickel nanoparticles. Therefore, ordered mesoporous structure can exhibit effective catalytic activity based on high specific surface area. And it would expect to show high stability of voltage during charge-discharge cycles. The cathode with Ni/OMC composite manufactured in the optimized synthesis conditions exhibits stability as well as optimum catalytic activity for OER than that of previous proven catalyst such as Pt/C and Lanthanum calcium cobalt iron perovskite catalyst (LCCF) with substrate material. The charge and discharge voltage gap of cathode with Ni/OMC composite is about 0.7 V and it was maintained for 200 cycles.
Zinc air batteries are divided into primary battery and secondary battery. The air cathode used in zinc air battery is improving the material and structure of the cathode to improve the performance of the battery. We have conducted experiments to improve the cathode performance by improving the structure of the cathode in the primary battery and introducing the catalyst-support composite structure in the secondary battery. The cathode of primary zinc air battery is manufactured with two parts; catalyst layer and diffusion layer. In this experiment, a new type of cathode was suggested, which complement for the disadvantages of the double-layer cathode used in battery. A ball mill process was used to disperse and reduce particle size of cathode mixture and we achieved improved performance of the single-layer cathode. The single-layer cathode had the same hydrophobicity as the diffusion layer of double layer and showed better electrochemical properties than the catalyst layer. In addition, the single layer cathode had dense microstructure and its surface was formed flat. The electrochemical performance and mechanical strength of the cathode were further improved than those of the double-layer cathode. Lastly, a flexible tubular type zinc air fuel cell was proposed, and the new cathode showed better performance than the double-layer cathode in flexible tubular type cell. Next, Cathode catalysts that promote oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) are major issue for the commercialization of metal-air batteries. In this experiment, we introduced a new structure of nickel nanoparticles embedded an ordered mesoporous carbon (Ni/OMC) developed from an ordered mesoporous silica template. To improve an electrochemical performance of Ni/OMC composite for zinc air battery (ZAB), we find appropriate conditions of synthesis parameters such as nickel content and calcination temperature. The optimal synthesis condition is 12 wt.% of nickel content and 700 ℃ of calcination temperature. According to the physicochemical analysis, the aligned mesoporous channels of OMC structure wasn’t blocked by the nickel nanoparticles. Therefore, ordered mesoporous structure can exhibit effective catalytic activity based on high specific surface area. And it would expect to show high stability of voltage during charge-discharge cycles. The cathode with Ni/OMC composite manufactured in the optimized synthesis conditions exhibits stability as well as optimum catalytic activity for OER than that of previous proven catalyst such as Pt/C and Lanthanum calcium cobalt iron perovskite catalyst (LCCF) with substrate material. The charge and discharge voltage gap of cathode with Ni/OMC composite is about 0.7 V and it was maintained for 200 cycles.
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