과학과 공학 이야기98 Cyclic voltammetry(CV) principle - 순환 전압전류법 원리 'Cyclic voltammetry(CV) - 순환 전압전류법' 원리 앞서 전기변색 파트에서 종종 등장했던 'Cyclic voltammetry(CV) - 순환 전압전류법' 원리에 대해 좀 더 자세히 살펴보고자 한다. 'Cyclic voltammetry(CV) - 순환 전압전류법'은 전기화학에서 기초적이자 중요한 실험이다. CV를 측정함으로써 셀 내부의 산화, 환원 반응과 가역성, 지속성을 살펴봄으로써, 안정성과 성능 및 효율을 평가할 수 있다. ✔CV는 위 사진과 같은 삼각파 형태의 포텐셜을 걸어주고, 이에 따른 전류의 변화를 보는 실험이다. ✅CV는 삼전극(작업, 상대, 기준 전극)을 이용한다. 전기화학 실험에선 한 전극의 전위는 전위가 일정한 기준 전극에 대해 상대적인 값을 측정하기 때문이.. 2021. 4. 23. 태양광 전지 원리와 페로브스카이트 구조 *페로브스카이트 태양전지 원리? 태양광 전지에 대부분은 실리콘을 기반으로 한다. 실리콘(Si)은 모래의 성분인 실리카(SiO2)에서 산소를 떼어내 만든 것이며, 1,000℃ 이상의 고온이 필요하다. 공정이 다소 복잡하지만, 기술의 개발로 생산이 더 용이해졌고 가격이 싸졌다. 게다가 구하기도 쉬우며, 효율도 괜찮다. 산업에 쓰이기 딱이다. 태양광 전지란? 태양광 전지는 광전효과를 이용한다. '광전효과'란 빛이 특정한 물질과 부딪히면 전자를 발생시키는 원리이다. 기본식은 '1/2mv^2=hf-w'로 m=전자의 질량, v=전자의 속도(전압), h=플랑크 상수, f=쬐여진 빛의 진동수, w=금속의 일함수(한 개의 전자를 고체 밖으로 빼내는 데 필요한 에너지)를 말한다. 이 식은 금속의 전자는 핵의 인력 때문에 고체 내 붙어있는데, 빛의 진동수.. 2021. 4. 20. 전기변색(Electrochromic) 7 번째 : 분광전기화학(Spectroelectrochemistry)과 전도성 고분자의 정의 물체를 보는 사람에게 보여지는 색상은 물체마다 다른 파장의 결과이다. 우리가 무지개를 보며 색을 구별할 수 있는 것은 무지개는 파장이 짧은 보라색부터 파장이 긴 빨간색까지 이어지기 때문이다. 전기변색 역시 마찬가지다. 전기변색은 인가전압에 따른 레독스 반응에 의해 소재에 따라 투명해졌다가 파란색, 노란색, 갈색 등에 색깔로 변하는데, 이는 특정 파장 영역의 반사 및 차단에 의해 가능한 것이다. *모든 물질들은 전자기파의 파장 범위 중 한 종류 이상의 에너지를 흡수하는 성질이 있음. 물질에 흡수된 광자는 파장에 따라 결정되는 에너지를 원자나 분자에 전달하여 에너지 상태의 전이를 유발하게 됨. 특정 파장을 흡수한다는 것은 특정 광자 에너지를 받는다는 것이다. 이에 전자전이가 일어나 바닥상태에서 여기상태로 들.. 2021. 4. 12. 전기변색(Electrochromic) 6 번째 : 효율을 나타내는 지표 사람들이 흔히 물건을 고를 때 중요하게 생각하는 것은 물건의 내구도와 같은 성능이다. 예를 들어 스마트폰이나 에어팟, 노트북 등 전자기기에는 배터리가 들어간다. 이 배터리의 효율을 나타내는 것은 대표적으로 한번 충전하면 얼마나 오래 쓸 수 있느냐는 것이다. 전기변색도 마찬가지다. 자료들을 보다 보면, 전기변색의 효율을 나타내는 요소들이 있다. 그중 대표적인 몇 가지를 적어보고자 한다. 'Coloration efficiency(착색 효율) = CE' 말 그대로 이 수치가 높을수록 전기변색 기기가 전압이 인가되어 착색이 됐을 때, 불투명도가 크므로 그만큼 효율이 좋다는 것을 의미한다. CE는 다음과 같은 식을 통해 구할 수 있다. >> ΔOD/Q = log(Tb/Tc)/Q 여기서 'OD'는 'Opitcal .. 2021. 4. 11. Photon avalanching(PA) 광사태 현상이란? 한국과 미국/폴란드 공동연구팀이 '광사태'를 주제로 세계 최고의 저널인 네이처에 영국시간으로 21년 1월 14일에 표지논문으로 출판하였다. 광학적 연쇄증폭반응을 일으키는 나노입자를 ‘광사태 나노입자 (Avalanching Nano Particle: ANP)’로 새롭게 명명하고, ”광사태 나노입자로부터의 거대 비선형 광학 반응(Giant Nonlinear Optical Responses from Photon-Avalanching Nanoparticles)“로 표지 출판. 여기서 주목할 점은 서영덕 교수(성균관대학교 화학공학/고분자 공학부 성대-화학연 학연교수) 연구팀과 미국/폴란드 공동연구팀으로서 한국 연구팀이 공동 교신저자로 있는 것보다 단독 제1저자가 한국인인 '이창환'씨로 미국 컬럼비아대학 박사과정생.. 2021. 3. 29. 이전 1 ··· 11 12 13 14 15 16 17 ··· 20 다음
