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- 저자 : 장해남 ( Haenam Jang ) (검색결과 2 건)
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Fabrication of Boron-Doped Activated Carbon for Zinc-Ion Hybrid Supercapacitors
이영근,장해남,안건형,Lee, Young-Geun,Jang, Haenam,An, Geon-Hyoung Materials Research Society of Korea 2020 한국재료학회지 Vol.30 No.9
Zinc-ion hybrid supercapacitors (ZICs) have recently been spotlighted as energy storage devices due to their high energy and high power densities. However, despite these merits, ZICs face many challenges related to their cathode materials, activated carbon (AC). AC as a cathode material has restrictive electrical conductivity, which leads to low capacity and lifetime at high current densities. To overcome this demerit, a novel boron (B) doped AC is suggested herein with improved electrical conductivity thanks to B-doping effect. Especially, in order to optimize B-doped AC, amounts of precursors are regulated. The optimized B-doped AC electrode shows a good charge-transfer process and superior electrochemical performance, including high specific capacity of 157.4 mAh g<sup>-1</sup> at current density of 0.5 A g<sup>-1</sup>, high-rate performance with 66.6 mAh g<sup>-1</sup> at a current density of 10 A g<sup>-1</sup>, and remarkable, ultrafast cycling stability (90.7 % after 10,000 cycles at a current density of 5 A g<sup>-1</sup>). The superior energy storage performance is attributed to the B-doping effect, which leads to an excellent charge-transfer process of the AC cathode. Thus, our strategy can provide a rational design for ultrafast cycling stability of next-generation supercapacitors in the near future.
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하수슬러지 전처리를 통한 미생물전기분해전지의 메탄 생산 특성
서휘진 ( Hwijin Seo ),( Anna Joicy ),이명은 ( Myoung-eun Lee ),장해남 ( Haenam Jang ),안용태 ( Yongtae Ahn ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
혐기성 소화(anaerobic digestion; AD)는 유기물과 독성 화합물, 병원균, 슬러지 부피를 효과적으로 줄일 수 있으며, 바이오가스의 형태로 에너지를 회수할 수 있으나 유기산 축적으로 인한 pH 불균형, 안정화 및 소화 시간이 오래 소요되어 기질 종류에 따른 큰 소화 효율 변동 등의 문제들이 보고되고 되었다. 이러한 단점들을 해결하기 위해 생물전기화학 중 하나인 미생물전기분해전지(microbial electrolysis cell; MEC)가 개발되어 외부 전원 공급을 통해 유기물을 산화하고 환원전극 표면에서 빠르게 메탄을 생산할 수 있도록 하고 있다. 빠른 메탄생성을 위해서는 AD와 MEC의 공통적 율속단계인 가수분해를 단축하기 위한 공정이 필요하며, 이를 위해 슬러지 전처리가 연구되고 있다. 그러나 활성 슬러지(waste activated sludge; WAS)의 다양한 전처리를 통한 소화효율 향상 등에 관한 논문들이 많이 발표되었지만 1차 하수슬러지 전처리 관련 연구들은 아직 상태이다. 본 연구에서는 0.6V가 인가된 1.7L MEC를 이용하여 하수슬러지(MEC), 초음파 전처리(MEC US), 알칼리 및 초음파 전처리(MEC ALK-US) 조건에서 실험을 수행하였으며, 바이오가스 발생량과 유기물 제거 등에 대한 분석을 진행하였다. COD 제거 효율에 있어 MEC US가 65.9%로 가장 높은 처리효율을 나타냈으며, MEC ALK-US는 60.2%로 MEC에 비해 1.8% 증가하였다. 메탄 생산량에 있어 서는 MEC US의 경우 4,754mL로 MEC(4,376mL)에 비해 1.8%, MEC ALK-US는 5,660mL로 29.3% 증가하였다. 따라서 유기물 제거에 있어 서는 단일 전처리인 초음파 전처리가 유리하나 메탄 생산량에 관해서 알칼리 초음파 전처리가 타당한 것으로 판단된다.
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