• 한국재료학회지
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• 제10권1호
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• pp.15-20
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• 2000

기계적으로 합금처리한 Mg-18wt.%Ni 혼합물의 수소저장특성이 조사되었다. 1h, 3h, 그리고 6h 동안 기계적으로 합금처리한 혼합물들 중에서 6h동안 기계적으로 합금처리한 혼합물(MA 6h sample)이 가장 좋은 활성화, 수소화물 형성.분해 특성을 보인다. 수소화물 형성.분해 cycling을 시킴에 따라 $Mg_2$Ni상이 형성된다. MA 6h sample은 비교적 쉽게 활성화되며, 순수한 Mg나 Mg-10wt.%Ni 합금보다 수소화물 형성속도가 높으나, $Mg_2$Ni 합금보다는 수소화물 형성속도가 약간 낮다. MA 6h sample은 $Mg_2$Ni 합금에 비해 낮은 수소화물 분해속도를 보이지만, 순수한 Mg나 Mg-25wt.%Ni 합금보다는 높은 수소화물 분해속도를 보인다. MA 6h sample은 순수한 Mg나 다른 합금들보다 큰 수소저장용량을 가지고 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.143-150
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• 1998

순수한 Mg의 수소와의 반응속도를 증가시키기 위하여 기계적으로 합금처리한 Mg-10wt.%Ni 혼합물의 수소화물 형성 분해 성질을 조사하였다. 수소화물 형성 분해 cycling을 시킴에 따라 $Mg_2Ni$상이 형성되고 그 양이 증가한다. 기계적인 합금 처리와 수소화물 형성 분해 cycling의 주요 효과는 결함의 수를 증가시키고, 비표면적을 크게하는 것으로 생각된다. 기계적으로 합금처리한 Mg-10wt.%Ni 혼합물은 활성화가 용이하게 이루어지고, 순수한 Mg, Mg-10wt.%Ni합금, Mg-25wt.%Ni합금, 그리고 $Mg_2Ni$합금과 비교하여, 수소화물 형성 속도와 수소 저장 용량이 아주 크고, 수소화물 분해 속도가 비교적 높다.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.294-299
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• 2001

기계적 합금화 방법을 이용하여 제작한 Ni-MH 전지용 $Mg_2$Ni전극의 표면 불화처리에 대한 전기화학적 충.방전 특성이 조사되었다. 20시간 밀링을 통해 제조된 $Mg_2$Ni합금은 나노결정을 가졌으며 그 $Mg_2$Ni전극의 KOH전해질내에서 충.방전 실험 결과, 초기 방전 용량이 280mAh/g이상으로 증가하였으나 10cyc1e이내에 급격히 퇴화되었다. 전극표면에서 지속적이고 안정한 불화층 형성을 목적으로 KOH용액에 잉여의 불소이온이 첨가된 $Mg_2$Ni전극의 내구성은 크게 향상되었으며 특히 2N KF를 첨가했을 경우 전극의 내구성이 가장 크게 향상되었다. 고율 방전실험의 경우도 그 성능이 90-100mAh/g으로 유지되었다 이러한 내구성 향상의 이유는 표면에 얕고 다공성인 $Mg_2$Ni층의 형성으로 인해 퇴화의 주요인인 Mg(OH)$_2$의 생성이 억제되었기 때문이었다. Effects of the surface fluorination on the electrochemical charge-discharge properties of $Mg_2$Ni electrode in Ni-MH batteries fabricated by mechanical alloying were investigated. After 20h ball milling, Mg and Ni powder formed nanocrystalline $Mg_2$Ni. Discharge capacity of this alloy increased greatly at first one cycle, but due to the formation of Mg(OH)$_2$ passive layer, it showed a rapid degradation in alkaline solution within 10cyc1es. In case of 6N KOH +xN KF electrolyte (x = 0.5, 1, 2), a continuous and stable fluorinated layer formed by adding excess F$^{-}$ ion, increased durability of $Mg_2$Ni electrode greatly and high rate discharge capability(90-100mAh/g). 2N KF addition led to the highest durability of all tested here. The reason of the improvement is due to thin MgF$_2$, which can prevent the $Mg_2$Ni electrode from forming Mg(OH)$_2$layer that is the main cause of degradation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.181-191
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• 1996

기계적인 합금화는 planetary mill을 사용하여 이루어졌으며, 시료의 조성은 Mg-10wt.%Ni과 Mg-25wt.%Ni이었다. 수소화물 형성 분해 cycling에 의해 혼합물 내에 $Mg_2Ni$상이 형성되었다. Mg-10wt.%Ni, Mg-25wt.%Ni은 583K, $0{\sim}8barH_2$에서 각각 n=7, n=6정도 후 활성화가 완료되었으며, 583K, $8barH_2$에서 10분 동안에 Mg-10wt.%Ni과 Mg-25wt.%Ni 시료에 의해 흡수된 수소의 중량 퍼센트 Ha(10min)은 각각 4.99, 4.52이었다. Mg-10wt.%Ni과 Mg-25wt.%Ni 혼합물은, 다른 Mg의 합금이나 혼합물에 비해 수소화물 형성 속도는 훨씬 높고, 수소화물 분해 속도와 수소 저장 용량은 비교적 높은 우수한 수소 저장 특성을 가진 수소 저장 재료라 판단된다. 기계적인 합금 처리와 수소 화합물 형성 분해 cycling의 효과는 핵 생성 site를 만들어 주고 입자의 크기를 줄이는 것으로 생각된다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권6호
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• pp.609-616
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• 2019

The optimum powder to ball ratio was examined, which is one of the important conditions in reactive mechanical grinding processing. Yttria (Y2O3)-stabilized zirconia (ZrO2) (YSZ), Ni, and graphene were chosen as additives to enhance the hydriding and dehydriding rates of Mg. Samples with a composition of 92.5 wt% Mg + 2.5 wt% YSZ + 2.5 wt% Ni + 2.5 wt% graphene (designated as Mg-2.5YSZ-2.5Ni-2.5graphene) were prepared by grinding in hydrogen atmosphere. Mg-2.5YSZ-2.5Ni-2.5graphene had a high effective hydrogen-storage capacity of almost 7 wt% (6.85 wt%) at 623 K in 12 bar H2 at the second cycle (n = 2). Mg-2.5YSZ-2.5Ni-2.5graphene contained Mg2Ni phase after hydriding-dehydriding cycling. Mg-2.5YSZ-2.5Ni-2.5graphene had a larger quantity of hydrogen absorbed for 60 min, Ha (60 min), than Mg-2.5Ni-2.5graphene and Mg-2.5graphene. The addition of YSZ also increased the initial dehydriding rate and the quantity of hydrogen released for 60 min, Hd (60 min), compared with those of Mg-2.5Ni-2.5graphene. Y2O3-stabilized ZrO2, Ni, and graphene-added Mg had a higher initial hydriding rate and a larger Ha (60 min) than Fe2O3, MnO, or Ni and Fe2O3-added Mg at n = 1.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.225-232
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• 1999

Ni-MH 2차 전지의 음극재료로 사용되는 수소저장합금중 이론 방전용량이 가장 높은 $Mg_2Ni$를 기계적 합금법으로 제조하여 각종 첨가물의 첨가에 따른 전기화학적 특성을 조사하였다. $Mg_2Ni$는 고에너지 볼밀인 SPEX 8000을 이용하여 두가지 방법으로 제조하였다. 하나는 Mg, Ni 분말에 첨가물인 $AB_5$, $AB_2$계 수소저장합금과 Ni, Co, Cu를 첨가하여 12시간 볼밀링한 경우이고, 다른 하나는 먼저 Mg, Ni 분말을 1시간동안 볼밀링한 후 $300{\sim}400^{\circ}C$에서 열처리하여 $Mg_2Ni$를 제조한 후 여기에 첨가물을 10wt% 첨가하여 12 시간동안 볼밀할 경우이다. 이 볼밀링한 복합분말을 상온에서 $754tons/cm^2$의 압력으로 냉간압착하여 디스크 모양의 전극을 제조하였다. 실험결과 볼밀링 후 열처리를 거친 합금분말의 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 전극의 방전용량이 높았으며, Ni을 첨가한 경우는 방전용량을 증가시키고 Co를 첨가한 경우는 싸이클 특성이 향상되었다. 특히 $Mg_2Ni$에 Ni을 10wt%를 첨가하여 12시간 볼밀한 경우 $Mg_2Ni$의 최대 방전용량은 546mAh/g.alloy으로 이론용량의 약 55%에 달했다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.787-793
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• 2011

A 76.5wt%Mg - 23.5wt%Ni (Mg-23.5Ni) sample was prepared by reactive mechanical grinding (RMG) and its hydriding and dehydriding properties were then investigated. Activation of the Mg-23.5Ni sample was completed only after two hydriding (under 12 bar $H_2$) - dehydriding (under 1.0 bar $H_2$) cycles at 593K. The reactive mechanical grinding of Mg with Ni is considered to facilitate nucleation and shorten diffusion distances of hydrogen atoms. After hydriding - dehydriding cycling, the Mg-23.5Ni sample contained Mg2Ni phase.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.177-184
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• 1999

The charge-discharge characteristics of the $Mg_2Ni-x$ wt.%Nd (x = 0~3) electrodes were investigated. The electrodes were prepared by the mechanical grinding of the induction-melted $Mg_2Ni$ alloy powders with Ni and/or Nd using planetary ball mill apparatus. The discharge capacity of the $Mg_2Ni$ alloy increased with the increase in the nickel content. The electrode possessing 100 wt.% nickel powder showed the initial capacity of 760 mAh/g and the capacity decay with the cycle number was less than that of the 55 wt.% nickel powder. The Nd was added to this composition. It was found that the $Mg_2Ni-100$ wt.%Ni -0.2 wt.%Nd alloy showed an excellent charge-discharge cycle characteristics compared with the other reported Mg-Ni alloy system. The discharge capacity was 400 mAh/g after 70 cycles. Such an improved cycle life seems to be attributed to the improvement in the corrosion characteristics of the alloy. The anodic polarization curve of the $Mg_2Ni-100$ wt.%Ni-0.2 wt.%Nd alloy exhibited better passivating behavior than that of the $Mg_2Ni-100$ wt.%Ni.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권11호
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• pp.855-859
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• 2012

Samples with compositions of 80 wt% Mg-14 wt% Ni-6 wt% $Fe_2O_3$ and 80 wt% Mg-14 wt% Ni-6 wt% Ti were prepared by mechanical grinding under hydrogen (reactive mechanical grinding). Their hydrogen absorptions during reactive mechanical grinding were examined. TGA and BET analysis were employed to investigate the hydrogen storage properties of the prepared alloys. TGA analysis of the $Mg-14Ni-6Fe_2O_3$ showed an absorbed hydrogen quantity of 6.91 wt% while that of Mg-14Ni-6Ti was 2.59 wt%. BET analysis showed that the specific surface areas of $Mg-14Ni-6Fe_2O_3$ and Mg-14Ni-6Ti after reactive mechanical grinding were $264m^2/g$ and $64m^2/g$, respectively. The larger absorbed hydrogen quantity and the larger specific surface area of $Mg-14Ni-6Fe_2O_3$ after RMG than those of Mg-14Ni-6Ti after RMG showed that the effects of $Fe_2O_3$ addition are much stronger than those of Ti addition during reactive mechanical grinding.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.49-57
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• 1999

In order to study the effect of high energy ball milling on the $Mg_2Ni+Ni$, $Mg_2Ni+0.5Ni+0.5Al$ powders, we have investigated on the discharge properties, microstructures. The powder size of samples decreased as ball milling time. From the XRD results, the crystal structure of $Mg_2Ni+Ni$ mixed powders were changed to amorphous or nano-structure after 60hr ball milling. The discharge capacities of both $Mg_2Ni+Ni$ and $Mg_2Ni+0.5Ni+0.5Al$ powders increased, with increasing ballmilling time, the maximum capacity(342mAh/g) was shown for the 60 hrs ballmilled $Mg_2Ni+Ni$ sample. The capacity decreased drastically after a few charge-discharge cycles.