Energy up
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : 헤테로 원소가 도핑된 그래핀의 합성과 특성
영문 : Hetero atom doped graphene : synthesis, characterizations
과제 팀명
Energy up
지도교수
이두환 교수님
개발기간
2022년 9월 ~ 2022년 12월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 화학공학과 20193400** 이**(팀장)
서울시립대학교 화학공학과 20163400** 이**
서울시립대학교 화학공학과 20163400** 이**
서울시립대학교 화학공학과 20173400** 한**
서울시립대학교 화학공학과 20193400** 송**
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
내용
개발 과제의 배경
내용
개발 과제의 목표 및 내용
내용
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
◇ Synthesis of Phosphorus Doped Graphenes via the Yucel's Method as the Positive Electrode of a Vanadium Redox Flow Battery
Fig 1. CV curves of different materials in the 2.0M V(IV), 5.0M sulfuric acid solution (100mV/s scan rate)
- P-GO(Phosphorus-doped graphene oxide electrode)
- P-GPGE(Phosphorous doped graphene-based electrode)
- 인이 도핑된 그래핀 기반의 전극은 여러 전압 범위(vs Ag/AgCl)에서 다루었고, 이에 따라 다음과 같이 명명한다. ① (- 1.0V)/(+2.1V): P-GPGE1 → P-C 구조 많이 포함 ② (+0.4V)/(+2.1V): P-GPGE2 → P-O 구조 많이 포함 ③ (+1.0V)/(+2.1V): P-GPGE3 → P-O 구조 많이 포함
- P-GPGE1s는 상온에서 우수한 VO2+/VO2+redox 반응 능력, pristine 전극에 비해 향상된 반응값으로 가역성을 나타낸다.
- P-GPGE1(30사이클 및 50사이클로 제조)이 P-GPGE1(10사이클로 제조)보다 높은 전기화학적 성능을 보였다. 이는 사이클 수가 증가함에 따라 전극 표면의 인 도핑(젖음성 및 결함을 더 많이 유발함) 및 그래핀 층과 관련이 있을 수 있다.
◇ Nitrogen and sulfur co-doped graphene composite electrode with high electrocatalytic activity for vanadium redox flow battery application
Fig 2. CV curves of different felts obtained at a potential scan rate of 5 mV/s
- rGO: Reduced graphene oxide
- rGO-NS: Nitrogen and sulfur co-doped graphene
- pristine GF에 대한 전기 촉매 활성은 rGO-NS 전극에 비해 낮고, 모든 샘플은 열처리 온도가 증가함에 따라 활성이 증가하는 추세를 보인다. - rGO-NS/900 GF의 경우 전극은 각각 0.119A와 0.102A의 가장 높은 양극 피크 전류(Ipa)와 음극 피크 전류(Ipc)를 나타낸다. 500°C 및 700°C에서 처리된 샘플과 비교하면 rGO-NS/900 GF는 피크 전위 분리(ΔEp: 0.412V)에서 현저한 감소를 보인다. - rGO-NS/900 GF는 가장 가역성을 우수하며, 이는 배터리 작동 중 안정적이고 안정적인 사이클링에 도움이 된다. 피크 전류의 증가와 전위 분리의 감소는 전기화학적 활성과 가역성의 향상을 나타낸다. 이는 GF 표면에 헤테로 원자가 도핑된 그래핀으로 인해 나타나는 결과로 추론할 수 있다.
Fig 3. Fitted(′) and unfitted EIS spectra of different materials in 2.0M V(IV) and 5.0M sulfuric acid solution
- Nyquist plot은 저주파에서의 선의 기울기와 고주파에서의 반원의 직경에 의해 얻어지며, 이는 각각 산화환원 반응이 확산 및 전하 전달 저항에 의해 동시에 제어됨을 보여준다. , , 는 각각 벌크 용액의 저항, 전하 이동 및 고체 전해질 간섭과 연관된다. - P-GPGE1, P-GPGE2, P-GPGE3, P-GO는 각각 고주파 영역에서 PGE보다 직경이 낮다. P-GPGE1은 P-GPGE2, P-GPGE3, P-GO, PGE보다 및 값이 작게 나타났다. 즉, P-GPGE1의 전자 전달 속도가 더 빠른 것을 의미하여, 이는 높은 인 도핑 및 증가하는 전기전도도와 관련지을 수 있다.
- 특허조사 및 특허 전략 분석
내용
- 기술 로드맵
내용
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
내용
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
