• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.185-188
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• 2007

본 논문은 하이브리드용 자동차의 리튬 이온 전지의 사이클 라이프에 따른 용량의 감소를 예측하고 잔량을 예측하기 위한 지능형 스마트 모듈의 설계를 제안한다. 리튬 이온 전지는 충 방전 횟수에 따라 전하를 담을 수 있는 용량이 감소하고, 방전 전압이 비선형이므로 정확한 잔량 예측이 어렵다. 따라서, 지능형 스마트 모듈은 전압과 전류, 온도의 측정을 위한 데이터 수집 장치를 제작하고 퍼지 로직을 이용한 잔량 측정 알고리즘을 통해 정확도가 높은 리튬 이온 전지의 잔량을 예측하고, 충 방전 실험 값과 퍼지 로직을 이용한 결과 값의 비교를 통해 그 효용성을 보인다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• 제23권5호
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• pp.12-20
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• 2020

최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS₂, MoSe₂, NbSe₂)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제35권2호
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• pp.115-123
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• 2007

This paper presents the conceptual design of the electrical power system using Li-ion cell technology for a satellite application. Compared to a conventional NiCd cell, a Li-ion cell has a lot of advantages such as an energy density, mass and a volume. Normally, a Li-ion cell has three times than conventional NiCd cells in a capacity such as a cell voltage. The normal voltage of a NiCd cell is around +1.2V and a Li-ion cell could be in +3.6V. However, the handling procedure for a Li-ion cell in charge and discharge might be difficult than a conventional NiCd cell, which means that the charge and discharge of each cell should be monitored and controlled by electrical circuits to prevent an over-charge and over-discharge. Therefore, in this paper we propose the design consideration and the characteristics of a Li-ion cell during charging and discharging battery packs in the point of view of electrical power system.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• 제16권3호
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• pp.227-230
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• 2007

In the Li ion battery fabrication process, an aging step has treated as a miner step because there is not so much data to define the relationship between the phenomena generated in aging process and the battery performances. However, the OCV(open circuit voltage) change in the aging process is shown by the electrochemical absorption of the electrolyte component to the both electrodes(anode or cathode) and the absorbed layer to the electrode affects to form the solid electrolyte interface(SEI) layer during the first charge process. In this report, the adsorbed materials are designed deliberately and are cleared to affect to the SEI layer formation.

• Applied Chemistry for Engineering
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• 제32권3호
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• pp.243-252
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• 2021

With increasingly strict requirements for advanced energy storage devices in electric vehicles (EVs) and stationary energy storage systems (EES), the development of lithium-ion batteries (LIBs) with high power density and safety has become an urgent task. Because the performance of LIBs is determined primarily by the physicochemical characteristics of its electrode material, TiO₂, owing to its excellent stability, high safety levels, and environmentally friendly properties, has received significant attention as an alternative material for the replacement of commercial carbon-based anode materials. In particular, self-organized TiO₂ micro and nanostructures prepared by anodization have been intensively investigated as promising anode materials. In this review, the mechanism for the formation of anodic TiO₂ nanotubes and microcones and the parameters that influence their morphology are described. Furthermore, recent developments in anodic TiO₂-based composites as anode electrodes for LIBs to overcome the limitations of low conductivity and specific capacity are summarized.

• Resources Recycling
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• 제33권2호
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• pp.24-36
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• 2024

The lithium-ion battery recycling process has been classified into direct recycling, hydrometallurgical process, and pyrometallurgical process. The commercial process based on the hydrometallurgical process produces black mass through pretreatment processes consisting of dismantling, crushing and grinding, heat treatment, and beneficiation, and then each metal is recovered by hydrometallurgical processes. Since all lithium-ion battery recycling processes under development conducts hydrometallurgical processes such as leaching, after the pretreatment process, to produce precursor raw materials, this article suggests a classification method according to the pretreatment method of the recycling process. The processes contain sulfation roasting, carbothermic reduction roasting, and alloy manufacturing, and the economic feasibility of the lithium-ion battery recycling process can be enhanced using unused by-products in the pretreatment process.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2017

산화비스무트는 리튬이온과의 반응에서 현재 상용화된 그래파이트보다 높은 이론용량을 가지고 있으나, 리튬이온과의 반응에서 비교적 큰 부피팽창 특성을 가져 리튬이차전지의 음극재로서 상용화가 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 양극산화법을 통해 충 방전시 부피팽창 변화가 매우 적은 타이타니아 나노튜브를 제조한 후, 그 위에 스프레이 방법으로 산화비스무트를 코팅하여 두 물질의 복함체를 만듦으로써 용량과 구조적 안정성을 향상시키는 방법을 소개한다. 음극재의 구조적 특성은 고분해능 주사전자현미경 (HR-SEM), 고분해능 엑스선 회절분석기(XRD)를 통해 조사하였으며, 전기화학 임피던스 분광법 (EIS), 순환전류법 (CV), 충 방전 싸이클 분석을 통해 리튬이차전지의 작동원리와 보다 향상된 성능을 규명하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• 제16권5호
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• pp.3391-3398
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• 2015

Recently, the large scaled lead-acid battery is widely introduced to efficient operation of the photovoltaic system in many islands. but the demand of lithium-ion battery is getting increased by the operation of wind power and replacement of the lead-acid battery. And also, under the renewable portfolio standard(RPS) and energy efficiency resource standard(EERS) policy of Korea government, the introduction of energy storage system(ESS) has been actively increased. Therefore, this paper presents the operation algorithm of hybrid battery management system(BMS) using the lead-acid and lithium-ion batteries, in order to maximize advantage of each battery. In other words, this paper proposed the algorithm of state of charge(SOC) and hybrid operation algorithm to calculate the optimal composition rate considering the fixed cost and operation cost of each battery. From the simulation results, it is confirmed that the proposed algorithms are an effective tool to evaluate SOC and to optimally operate hybrid ESS.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1199-1202
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• 2004

리튬이온전지 음극활질용으로 Hybrid of pitch based graphite impregnating natural graphite와 Hybrid of pitch based carbon impregnating natural graphite로 탄소전극을 제작하여 전기화학적인 특성을 연구하였다. Natural graphite에 pitch based graphite나 pitch based carbon의 혼합은 흑연의 이론용량인 372 mAh/g를 초과하는 고용량을 나타내었다. 이것은 극소공동에 리튬종의 삽입과 탈삽입에 의한 것으로 파악된다. 그러나 충 방전이 계속 진행되면서 방전용량이 급격히 저하되는 현상이 관찰되었다. X-선 회절분석 결과로부터 Hybrid of pitch based carbon impregnating natural graphite 탄소전극에는 amorphous carbon이 상대적으로 다량 존재한다는 것을 확인하였고, 이는 리튬의 삽입된 상태의 전위에 분포가 있어 충 방전시에 완만한 전압의 구배를 만들며, 비가역용량을 증가시키는 요인으로 파악되었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 한국재료학회 1999년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.155-155
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• 1999