• Title/Summary/Keyword: 양극 재료

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Substitution of Fe-oxide for capacity improvement of $LiMn_2O_4$ cathode material ($LiMn_2O_4$ 양극 물질의 용량 특성 향상을 위한 Fe산화물 치환)

  • Lee, Dae-Jin;Jee, Mi-Jung;Choi, Byung-Hyun;Wai, Yin-Loo;Bae, Hyeon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.293-293
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    • 2007
  • 현재 활발하게 진행되고 있는 이차전지 양극 물질 중 저렴한 가격과 친환경성으로 각광받고 있는 $LiMn_2O_4$ spinel 산화물은 여러 장점에도 불구하고 용량 값이 기존 알려져 있던 Co-계 산화물에 비해 떨어지고 cycle 특성 역시 현저하게 이어진다. 이는 Mn이 전해액과의 반응에 있어 구조적인 안정성을 지니지 못하여 용출되어 나타나는 특성이다. 이번 연구에서는 Mn의 용출을 저지하고 용량의 향상을 이룰 수 있는 전이금속 중 Fe산화물을 치환하여 구조적 안정성을 갖도록 하였다. Fe산화물 치환을 통해 기본적 물성의 변화와 전기적 특성 변화를 측정하였고 공정에서의 온도 및 입도에 따른 영향도 확인하였다. Fe산화물은 Mn 자리의 3+와 4+의 자리에 치환되어 용량을 증대시키고 사이클 특성을 10회 기준으로 20%가량 향상시키는 효과를 가져왔다.

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The Effect Of Si Doping On the Electrochemical Characteristics Of $LiNi_xMn_yCo_{(1-x-y)}O_2$ (리튬 2차전지용 양극활물질 $LiNi_xMn_yCo_{(1-x-y)}O_2$의 Si첨가에 의한 특성 변화)

  • Na, Seong-Hwan;Kim, Hyun-Soo;Moon, Seong-In
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.134-137
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    • 2004
  • 새로운 리튬 2차전지용 양극활물질인 Li[NiMnCo]O2를 간단히 합성할 수 있는 방법과 Si의 doping에 의해 그 특성을 향상하였다. 원하는 당량비의 Li, Ni, Co, Mn의 nitrate를 고순도의 에탄올에 용해하고 여기에 Si의 원료물질로서 poly(methyl phenyl siloxane)을 원하는 양(전체 전이금속 이온의 $2{\sim}10\;mol%$)만큼 첨가한 후 약 30분 정도 교반하였다. 이 용액을 약 $70{\sim}80^{\circ}C$ 정도의 온도에서 고점도의 진흙 상태가 될 정도로 가열하고 $450{\sim}500^{\circ}C$의 온도에서 약 5시간 정도 열처리 하여 유기물이 없는 상태의 전구체를 제조하였다. 이 전구체를 분말형태로 분쇄하고 $600{\sim}650^{\circ}C$ 정도의 온도에서 3시간, $900{\sim}950^{\circ}C$ 정도의 온도에서 5시간 연속적으로 열처리 하여 최종 활물질을 제조하였다. 이렇게 제조된 활물질은 175mAh/g 정도의 높은 비용량을 나타내었으며 4.5V 충전 조건에도 우수한 수명특성을 나타내었다. Si이 doping되지 않은 활물질에 비해 Si이 doping된 물질은 율특성, 수명특성에서 보다 우수한 특성을 나타내었는데 이것은 층상구조 활물질의 격자상수 증가와 impedance 증가 억제에 기인한 것으로 분석되었다.

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Evaluation of cavitation characteristics for anodized 5000 series Al alloy with various sealing treatment in sea water (양극산화 기술이 적용된 5000계열 알루미늄 합금의 다양한 실링처리에 따른 해수 내 캐비테이션 특성 평가)

  • Jo, Chung-Hui;Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.146-146
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    • 2016
  • 최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.

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Effort of C and N on corrosion resistance of 6Mo grade super stainless steel (6Mo급 슈퍼 스테인리스강의 부식 특성에 미치는 탄소 및 질소의 영향)

  • 김수한;박용수;류우석;국일현;김영식
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.102-102
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    • 1999
  • 6Mo급 슈퍼 스테인리스강의 내식성은 여러 환경에서 여러 가지의 부식 시험 방법을 통해서 확띤되어 왔다. 이 합금이 보이는 탁월한 내식성 때문에 해수 설비 계통,정유 설비,원자력 발전소의 열교환기 등의 중요 재료로서 그 사용 용도가 급격히 증가하고 있다. 그런데 방사선의 영향을 받게 되는 설비에 금속 재료가 사용되는 경우,특히 경수로의 노내 구조물, 액체 금속로의 열교환기, 핵융합로의 제1벽 재료 등 에서는 합금 원소가 방사성 환경에 의하여 제거되는 현상이 나타난다. 따라서 본 연구에서는 이러한 상황을 미리 재료 제조 차원에서 모사하여 탄소량과 질소량의 함량 을 달리 한 6Mo급 슈퍼 스테인리스강을 제조하여 미세 조직, 기계적 성질 및 부식 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 진공 고주파 유도 용해로를 이용하여 탄소량과 질소량이 각기 변화된 슈퍼 스테인리스강을 용해 한 뒤 아르곤 가스 분위기에서 $1180^{\circ}C$로 soaking하고 열간 압연을 행하였다. 열간 압연으로 표변에 생성된 산화 스케일을 불산과 질산의 혼합 용액으로 제거한 뒤 냉간 압연을 행하였다. 이 냉연 판재에 대하여 $1150^{\circ}C$로 소둔하여 각 실험에 사용하였다. 광학 현미경을 이용하여 미세 조직의 변화를 관찰하였으며, 상온과 고온($520^{\circ}C$)에서 인장 시험을 행하였으며, 경도 측정을 행하였다. 또한 양극 분극 시험과 비등 질산 침지 시험 및 비등 40% NaOH 용액에서의 일정 연신율 시험을 행하 였다. 탄소 함량이 증가할수록 항복 강도 및 인장 강도는 증가하고 있으며 연신율은 감 소하는 일반적인 경향을 보였으며 비등 질산 시험에서는 탄소량에 관계없이 매우 우수한 내식성을 쁘였다. 또한 비등 상태의 40% NaOH 용액에서의 응력 부식 균열 시험 결과, 탄소량이 증가할수록 부식 저항성이 증가하고 있는 것으로 평가되었다. 한 편 질소량이 증까할수록 결정립이 미세화되었으며 경도값이 상승하였다. 이들 합금 에 대한 양극 분극 시험 결과, 질소량의 변화가 탄소량의 변화보다 내식성에 큰 영향 을 미치고 있음을 알 수 있었다.

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Growth mechanism of anodic oxide for MCT passivation (MCT 표면보호를 위한 양극산화막 성장)

  • 정진원;왕진석
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.8 no.3
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    • pp.352-356
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    • 1995
  • Native oxide layer on MCT (HgCdTe) has been grown uniformly in H$\_$2/O$\_$2/ electrolyte through anodic oxidation method. It has been determined that anodic oxidation of HgCdTe in H$\_$2/O$\_$2/ electrolyte proceeds immediately with the input of constant currents without any induction time required for anodic oxideation in KOH electrolyte. Oxide layer with the resistivity of 2*10$\^$10/.ohm.cm and the refractive index of 2.1 suggested the possibility of well matching combination layer with ZnS for MCT MIS device. XPS results indicated that the major components of oxide layer grown in H202 solution is TeO$\_$2/ with the possibility of small amounts of CdTeO$\_$3/.

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A Study on the Development of Anode Material for Molten Carbonate Fuel Cell -Ni-Co anode- (용융탄산염 연료전지의 양극 및 대체재료의 제작에 관한 연구-Ni-Co양극에 관하여-)

  • 황상문;김선진;강성군
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.27 no.3
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    • pp.166-175
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    • 1994
  • The effect of Co addition on the electrochemical performance and structural stability of porous Ni anode for molten carbonate fuel cell(MCFC) was evaluated by the anodic polarization and the sintering test in the simulated MCFC anode condition ($650^{\circ}C$, 80% $H_2$+20%$CO_2$). The anode current density ranged from 110mA/$cm^2$ to 144mA/$cm^2$ was obtained at +100mV overpotential by additions of Co up to 10 wt.%. The sintering resistance of Ni-Co anodes was higher than that of the pure Ni anode. The increase of sintering resistance seemed to be to the lower diffusion coefficient of Co than that of Ni.

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Bioactivity of Ti-32Nb-5Zr Alloy Modified by Anodic Oxidation and Cyclic Precalcification Treatments (양극산화와 석회화 순환처리에 의해서 개선된 Ti-32Nb-5Zr 합금의 생체활성도)

  • Lee, Yu-Ri;Nguyen, Thuy Duong Thi;Park, Jeong-Eun;Kim, Seo-Yeong;Park, Il-Song;Lee, Min-Ho;Bae, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.215-215
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    • 2013
  • 임플란트 소재로서 순 타이타늄은 높은 응력이 발생하는 부위에는 그 강도가 충분하지 않은 것으로 지적되었으며, 이러한 이유로 인해서 그의 대용합금에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 ${\beta}$형 타이타늄 합금 Ti-32Nb-5Zr 합금을 시험재료로 선택한 다음 양극산화와 석회화 순환처리에 의해서 표면을 개질한 결과, HAp 석출이 빠르게 가속되었을 뿐만 아니라 신생골 생성량과 골결합력이 크게 개선된 결과를 보여주었다.

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Anisotropic Property of Porous Silicon Formation Dependent on Crystal Direction of (100) Silicon Substrates ((100) 실리콘 기판의 결정방향에 따른 다공질 실리콘 형성의 이방성에 관한 연구)

  • Yu, In-Sik;Park, Ki-Yeul;Sim, Jun-Hwan;Shin, Jang-Kyoo;Lee, Jung-Hee;Lee, Jong-Hyun
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.4 no.4
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    • pp.70-74
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    • 1995
  • We have observed anisotropic anodisation process for porous silicon formation. The starting material was (100) silicon $n/n^{+}/n$ wafer structured by $n^{+}$-diffusion on n-type substrate and by subsequent n-epitaxial growth. After the top n-silicon epitaxial layer was etched to open the porous silicon layer(PSL) anodisation window, anodisation takes place only to $n^{+}$-buried layer. The process of porous silicon formation on (100) sample was anisotropic, which was evident from that the shapes of the reacted porous silicon layer was all squarelike regardless of the shapes of reaction windows. The experimental results show that the PSL anodisation process does not depend on chemical reaction but does on electrical conduction property, which is hole mobility depending on the crystal direction.

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Anodizing of pure Al foil for AAO as a Nanowire Template (Al 양극산화에 의한 나노선재용 AAO template제조)

  • Lee Kwan Hyi;Lee Hwa Young;Jeung Won Young
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.47-52
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    • 2001
  • AAO template having nano scale pores of high aspect ratio has been prepared through anodizing of aluminum foil in sulfuric acid electrolyte. The effect of anodizing parameters on the pore size and distribution was also examined to obtain the proper AAO as a template material of nanowire. The surface of AAO template prepared was observed by SEM to examine the mean size and distribution of pores generated by the anodizing and Fe nanowires obtained by AC electroforming using AAO template were also observed with TEM to determine the length and shape of them. From the results of work, it was found that the mean size or distribution of pores was influenced significantly by the anodizing parameters such as voltage and temperature of electrolyte. Mean length and aspect ratio of Fe nanowires prepared in the work were found to be $10{\mu}m\;and\;300\;to\;1,000$, respectively.

Self-assembly of ZnO Stripes Prepared by Anodization in an Ethanolic Sulfuric Acid (에탄올/황산 혼압액에서 양극산화법을 이용한 자기정렬된 ZnO 줄무늬 구조 제조 연구)

  • Kim, Sung Joong;Choi, Jinsub
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.46 no.4
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    • pp.686-691
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    • 2008
  • There are no many research reports on the preparation of ZnO by electrochemical oxidation since the zinc oxide is very easily dissolved in an acidic or basic environment, even though zinc oxides have attracted many attentions because of their optical/electrical properties. In this paper, we describe the fabrication of self-ordered stripes of ZnO by anodization of Zn in an ethanolic sulfuric acid. The formation of stripes of ZnO originating from Zn is attributed to water-selective dissolution of ZnO during anodization. We study in detail the effects of concentration of $H_2SO_4$, applied potential, anodization time, and addition of a small amount of water on the fabrication of stripes of ZnO. Mechanisms for the fabrication of ZnO stripes are discussed in terms of the above-mentioned effects.