Small-film-type ion sensors are garnering considerable interest in the fields of wearable healthcare and home-based monitoring systems. The performance of these sensors primarily relies on electrode capacitance, often employing nanocomposite materials composed of nano- and sub-micrometer particles. Traditional techniques for enhancing capacitance involve the creation of nanoparticles on film electrodes, which require cost-intensive and complex chemical synthesis processes, followed by additional coating optimization. In this study, we introduce a simple one-step electrochemical method for fabricating gold nanoparticles on a carbon nanotube (Au NP–CNT) electrode surface through cyclic voltammetry deposition. Furthermore, we assess the improvement in capacitance by distinguishing between the electrical double-layer capacitance and diffusion-controlled capacitance, thereby clarifying the principles underpinning the material design. The Au NP–CNT electrode maintains its stability and sensitivity for up to 50 d, signifying its potential for advanced ion sensing. Additionally, integration with a mobile wireless data system highlights the versatility of the sensor for health applications.

리튬-이온 전지 기술의 발전과 함께 다량의 리튬 사용에 따라 리튬-이온 전지에 대한 수요와 공급의 균형이 무너지고 있으며, 따라서 리튬을 대체할 수 있는 차세대 이차 전지의 개발이 필요해지고 있다. 최근 친환경적이며, 값싸며 안전 하고, 다가의 전자를 활용할 수 있는 아연 이온을 활용하는 수계 아연-이온 전지가 주목받고 있다. 그럼에도 불구하 고 아연-이온 전지에 사용될 수 있는 전류 집전체에 대한 개발 연구는 거의 없으며, 특히 현재 사용되고 있는 금속 기반의 전류 집전체는 그 무게가 무거워 실용적으로 사용되기 힘들다. 본 연구에서는 접착 특성이 매우 우수한 키틴 바인더를 사용하여 집전체 없이 지탱이 가능한 전극을 개발하였으며 아연-이온 전지에서의 그 특성을 평가하였다. 전 극 제조는 전통적인 코팅법과 스핀 코팅법을 사용하여 비교하였으며, 스핀 코팅이 더 균일한 전극 형성과 함께 더 우 수한 배터리 성능을 나타냄을 확인하였다.

본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO3, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H2PO4를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO3 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R2 = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca Ⅱ 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

Graphene is a single atomic layer of carbon atoms, and has exceptional electrical, mechanical, and optical characteristics. It has been broadly utilized in the fields of material science, physics, chemistry, device fabrication, information, and biology. In this review paper, we briefly investigate the ideas, structure, characteristics, and fabrication techniques for graphene applications in lithium ion batteries (LIBs). In LIBs, a constant three-dimensional (3D) conductive system can adequately enhance the transportation of electrons and ions of the electrode material. The use of 3D graphene and graphene-expansion electrode materials can significantly upgrade LIBs characteristics to give higher electric conductivity, greater capacity, and good stability. This review demonstrates several recent advances in graphenecontaining LIB electrode materials, and addresses probable trends into the future.

For the fabrication of the Si negative electrode in Li-ion batteries (LIBs) containing the cross-linking polymer binder, in this work, the urethane acrylate (UA) oligomer was synthesized via a simple synthetic process. The cross-linked poly(urethane acrylate) (CPUA)/carbone black (CB)/Si composite (CPUA/CB/Si composite) was fabricated through reactions between their reactive vinyl segments in the UA oligomer. Interestingly, the CPUA/CB/Si composite showed better cycle performance than the poly(vinylidene fluoride) (PVdF)/CB/Si composite (PVdF/CB/Si composite) and the polyurethane (PU)/CB/Si composite (PU/CB/Si composite). The CPUA/CB/Si composite had the best lithiation of about 2586 mAh g-1. The UA oligomer showed a good compatibility with the electrode materials and current collector after and before a curing process.

이온교환막이 결합된 축전식 탈염공정(Membrane capacitive deionization, MCDI)을 진행하기 위하여 양이온고분자로는 Sulfonated PPO(Poly(2,6-dimethyl-1.4-phenyl oxide)를 사용하였으며 음이온고분자로써 Aminated Polysulfone을 제조하여 전극 표면에 직접 코팅하여 사용하였다. 코팅여부는 SEM 사진을 통하여 확인하였으며, 성능을 알아보기 위하여 흡/탈착실험을 진행하였다. 유속(15, 25, 30 ml./min), 흡착시간(2, 3, 5, 7 min), 유입수의 농도(100, 200, 300, 500ppm)를 변화시켰는데 그 결과 유속은 느릴수록, 흡착시간은 길어질수록, 유입수의 농도가 낮을수록 염 제거 효율이 높게 나타났다.

Lead (II) ion selective poly(aniline) solid contact electrode based on Tetramethylthiuram monosulfide ionophore as a sulfur containing sensing material is successfully developed. The electrode exhibits good linear response of 25.6 mV / decade (at 20±0.2℃, r2=0.995) within the concentration range of 1.0×10-1~4.0×10-7 M Pb (II). The composition of this electrode was Ionophore : PVC : dioctylphthalate : potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate : Oleic acid = 5.0 : 20.0 : 25.0 : 4.0 : 5.0. When we consider the results of using different composition electrodes based on only one potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate or Oleic acid liphophlic additive, poly(aniline) solid contact electrode based on Tetramethylthiuram monosulfide ionophore with potassiumtetrakis(4-chlorophenyl)borate and Oleic acid liphophlic additive had the best result in response characteristics. The electrode shows good selectivity for lead (II) ion in comparison with alkali, alkaline earth, transition and heavy metal ions. This electrode is suitable for use with aqueous solutions of pH 3.0 ~ 7.0 and their standard deviation in the measured emf differences was ±2.94 mV at Tris buffered lead sample solution of 1.0×10-2 M and ±2.82 mV at Tris buffered lead sample solution of 1.0×10-3 M. Their stabilization time was less than 710 s. and response time was less than 16 s.

The natural graphite particles A and heat-treated graphite particles B at 1800 ℃ after pitch-coating were used as the anode base materials for lithium ion secondary battery. In order to improve the performance of anode materials, the base anode materials were treated with various acids. With the acid treatments of 62% HNO3 and 95% H2SO4 aqueous solution, the specific surface area and electrical conductivity of base anode materials were increased, and the initial charge-discharge capacity and cycle performance were improved due to the elimination of structural defects.

운반체(감응물질)로 제 4급 인산염을 사용하여 PVC를 지지체로 하여 과염소산이온의 농도 10-6 M까지 선형적인 이온선택성 전극을 제작하였다. 운반체의 화학적구조와 함량 가소제의 종류 및 막 두께에 따른 전극의 기울기 선형응답범위 및 한계측정농도 등 전극전위특성을 고려하여 최적의 과염소산 이온선택성 PVC막 전극을 제조한 다음 측정 가능한 pH 범위 선택계수 및 전극의 교류임피던스 특성을 비교 검토하였다 운반체로 tetraoctyl-phosphonium perchlorate(TOPP) tetraphenylphosphonium perchlorate(TPPP) 및 tetrabutylphosponium perchlorate (TBPP) 등의 제 4급 인산염의 과염소산 이온 치환체를 사용하였다 알킬기의 탄소고리 수가 증가할수록 전극특성은 TBPP, 선형응답범위 10-1×10-6 M 및 한계측정농도는 9.66×10-7 M 이었으며 시판되고 있는 Orion 전극특성보다 좋은 결과를 나타내었다 전극전위는 pH3~11범위에서 ph의 영향을 받지 않았으며 CIO4 에 대한 방해이온의 선택계수 서열은 SO24 < F < Br < I 이었다 임피던스 측정결과 TOPP의 경우 등가회로는 용액저항 이중층용량과 벌크저항의 병렬 및 Warburg 임피던스의 직렬이었다 이 경우 용액저항은 거의 나타나지 않았고 확산에 의한 Warburg 임피던스는 크게 나타났으며 Warburg 계수는 1.32×1074 Ω cdot cm2/s1/2이었다.

감응물질로 제4급 암모늄염을 사용하여 PVC를 지지체로 과염소산이온의 농도 10-6M까지 측정가능한 이온 선택성 전극을 제작하였다. 감응물질의 화학적 구조와 함량, 가소제의 종류 및 막 두께에 따른 선형응답 범위와 Nernst의 기울기 등 전극특성을 검토하여, 최적 막조건을 구한 다음 측정가능 pH범위와 여러 방해이온에 대한 선택계수를 비교 검토하였다. 과염소산 이온선택성 전극에서 감응물질의 화학적 구조 즉, 알킬기의 탄소고리수가 증가할수록 선형응답 범위 등 전극 특성은 Aliquat 336P, TOAP, TDAP 및 TDDAP의 순서로 좋아졌다. 가소제는 DBP가 가장 좋았고, 감응물질의 양은 최적 함량 이상에서 적을수록 좋았다. 최적 막 조성은 TDDAP 9.09, PVC 30.3 및 DBP 60.61wt%이었고, 막두께 0.45mm이었다. 이 조건에서 선형응답 범위 10-1~1.2 × 10-6M, 검출한계 5.1×10-7M 및 Nernst기울기 57mV/pClO4이었다. 막전위는 pH 4~11 범위에서 pH의 영향을 받지 않았으며, 선택계수 서열은 다음과 같았다. SCN->I->NO3->Br->ClO3->F->Cl->SO42-