Enhanced electrochemical of surface-modified ZnO electrode by TiO2 coating
- 주제(키워드) ZnO electrode
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 김건
- 발행년도 2009
- 제출일 2009-01-06
- 학위수여년월 2009. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 화학과
- 세부전공 물리화학
- 원문페이지 52 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000007651
- 본문언어 영어
- 제출원본 000045532788
초록/요약
니켈-아연전지는 니켈-카드뮴전지에 비해 친환경적이며 니켈-수소전지보다는 낮은 가격의 장점을 가지는 효과적인 전력 원으로 부각되고 있다. 니켈-아연전지는 매우 높은 specific energy (55 – 85 Wh/kg)와 specific power (140 – 200 Wh/kg)를 나타내며 니켈-카드뮴과 니켈-수소 전지보다 약 400 mV 높은 1.6 V의 전압 값을 가진다. 니켈-아연전지의 가장 큰 문제점은 아연의 형태변화와 결정형성 그리고 아연전극이 전해액에 의해 쉽게 용해 된다는 것이다. 졸-겔법을 사용하여 아연 산화물의 입자 표면에 TiO2를 코팅하였다. X-ray 회절법, 투과전자현미경을 사용하여 TiO2가 아연 산화물 표면에 코팅된 것을 확인 하였다. 유도결합 플라즈마 분광광도계를 사용하여 전해액안의 아연 용해도를 측정하였다. TiO2로 코팅된 아연전극의 경우 아연의 형태 변화를 억제하는데 효과적이었으며 코팅하지 않은 산화물 보다 나은 충방전 특성을 보여주었다.
more초록/요약
Rechargeable Ni/Zn batteries represent a very attractive power supply with the advantage of reduced environmental impact compared to the Ni-Cd system and are much less expensive than Ni-MH batteries. The Ni/Zn battery delivers very high specific energy (55 - 85Wh/kg) and high specific power (140 - 200W/kg) and the nominal cell voltage of 1.6V is 400mV higher than for Ni/Cd and Ni/MH batteries. The biggest problems in rechargeable Ni/Zn batteries are the Zinc shape change, dendrite formation and high dissolution of the zinc electrode that occur with increasing number of charge/discharge cycles. TiO2-coated ZnO particles were successfully synthesized by a sol-gel coating of TiO2 on the surface of the ZnO powder and subsequent heat treatment at 500℃ for 5h. The surface-modified and pristine ZnO powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM). For the zinc dissolution test, the concentration of Zinc in the electrolyte was measured by inductive coupled plasma-Auger electron spectroscopy (ICP-AES). For the TiO2-coated ZnO, the shape change of the zinc electrode could be restrained effectively, and the discharge capacity of the cells would keep much more stable than that with the pristine ZnO.
more목차
Abstract i
Contents iv
List of figures vi
List of tables viii
1. Introduction 1
2. Experimental 11
2.1. Preparation of TiO2-coated ZnO 11
2.2. Preparation of anode 13
2.3. Preparation of cathode 13
2.4. Electrolyte 14
2.5. Characterization of electrode material 15
2.6. Measurement for electrochemical properties 16
3. Results and discussion 18
3.1. Structure analysis 22
3.2. Cell test 27
3.3. Zinc Dissolution test 30
3.4. Morphology evolution ZnO 32
4. Conclusions 37
5. References 38
