• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.1
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• pp.3-17
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• 2020

리튬이온전지(LIB)는 기존의 다른 이차전지와 다른 확실한 몇 가지 장점이 있다. 높은 작동 전압과 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 그리고 낮은 자체 방전 속도이다. 이러한 장점으로 모바일 제품에서부터 전기 자동차(battery electric vehicle, BEV), 최근에는 전기저장장치(energy storage system, ESS)까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 하지만 사용 범위가 증가함에 따라 높은 안정성을 가지며 더 큰 에너지 용량을 나타내는 리튬이온전지에 대한 요구가 점점 더 커지게 되었다. 리튬이온전지의 용량 증가는 전지의 설계보다는 양극 및 음극 재료, 분리막 및 전해질과 같은 주요 전지 재료의 기술적 진보에 달려 있다. 주요 전지 소재 중에 전지의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 것은 전지 반응에 의한 과전압과 가격이 가장 비싼 양극이다. 본 기획 특집에서는 리튬이차전지의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 양극 물질의 종류와 향후 연구동향에 대해서 소개하고자 한다. 양극 물질의 발전 방향, 안정성과 용량 증대를 위해서 최근 연구되고 있는 방향에 대해서 자세하게 소개한다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.3
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• pp.197-210
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• 2008

The cathode materials for lithium ion battery have been developed in accordance with the battery performance. $LiCoO_2$ initially adapted at lithium ion battery is going to be useful even at the charging voltage of 4.3 V by surface treatment or doping which drastically improved the performance of $LiCoO_2$. On the other hand, the complicate and multiple functions of recent electronic equipments required higher operational voltage and higher capacity than ever, which is going to be driving force for developing new cathode materials. Some of them are $LiNi_{1-x}{M_xO_2}$, $Li[Ni_{x}Mn_{y}Co_{z}]O_{2}$, $Li[{Ni}_{1/2}{Mn}_{1/2}]O_{2}$. Other new type of cathode materials having high safety is also developed to apply for HEV (hybrid electrical vehicle) and power tool applications. ${LiMn}_{2}{O}_{4}$ and $LiFePO_4$ are famous for highly stable material, which are expected to give contribution to make safer battery. In near future, the various materials having both capacity and safety will be developed by new technology, such as solid solution composite.

• Polymer(Korea)
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• v.24 no.4
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• pp.499-504
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• 2000

The effect of anodic oxidation on high strength PAN-based carbon fibers has been studied in terms of surface functionality and surface energetics of the fiber surfaces, resulting in improving the mechanical properties of composites. According to FT-IR and XPS measurements, it reveals that the oxygen functional groups on fiber surfaces induced by an anodic oxidation largely influence the surface energetics of fibers or the mechanical interfacial properties of composites, such as the interlaminar shear strength (ILSS) of composites. According to the contact angle measurements based on the wicking rate of a test liquid, it is observed that anodic oxidation does lead to an increase in surface free energy of the carbon fibers, mainly due to the increase of its specific (or polar) component. From the surface energetic point of view, it is found that good wetting plays an important role in improving the degree of adhesion at interfaces between fiber and epoxy resin matrix of the resulting composites. Also, a direct linear relationship is shown between 01s/01s ratio and ILSS or between specific component and ILSS of the composites for this system.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1992.05a
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• pp.48-48
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• 1992

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1997.10a
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• pp.41-41
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• 1997

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1998.11a
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• pp.66-66
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• 1998

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1995.05a
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• pp.177-181
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• 1995

Lead-acid battery is used widely as a power source in the automobile, industrial machines, folk lifts U.P.S etc. But this battery has man\ulcorner disadvantages such as heavy low energy density, environment problem etc. In this paper, we have studied the physicochemical and electrochemical properties of lead-acid battery positive plates with regard to the method of curing. It has been observed that curing conditions strongly influence electrode composition and electrchemical performance.

• Journal of Energy Engineering
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• v.2 no.3
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• pp.293-299
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• 1993

In order to investigate the effect of Al addition on the electrochemical performance and structural stability of porous Ni anode for molten carbonate fuel cell, porous Ni anodes containing Al up to 10 wt% were fabricated by the tape casting technique. In this study half-cell performance of the anodes was evaluated by anodic polarization in the simulated MCFC anode condition(650$^{\circ}C$ , 80% H$_2$＋20% CO$_2$). At the anodic current of 150 ㎃/$\textrm{cm}^2$, the polarizations for H$_2$oxidation of the anode was about 100 ㎷. The sintering and creep resistance of Ni-Al anodes was higher than those of the pure Ni anode. It was considered that the increase of sintering and creep resistance was due to the formation of Al$_2$O$_3$ on the surface of Ni particles.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.28.2-28.2
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• 2009

군사적, 산업적 용도로 널리 활용되고 있는 적외선 검출기는 InSb, HgCdTe(MCT)와 같은 물질들을 감지 소자로 사용하고 있다. 현재 가장 많이 사용되는 MCT는 적외선의 전 영역을 감지할 수 있는 장점이 있지만, 대면적 제작이 어려운 단점이 있다. 이에 비해 InSb는 안정적인 재료의 특성, 높은 전하이동도($1.2\times10^6\;cm^2/Vs$) 그리고 대면적 소자 제작의 가능성 등이 높게 평가되어 차세대 적외선 검출소자로 각광 받고 있다. InSb 적외선 수광 소자는 1970년대부터 미국을 중심으로 이온주입, MOCVD 또는 MBE와 같은 다양한 공정을 이용하여 제작되어 왔으며, 앞으로도 군수용 제품을 비롯하여 산업전반에서 더욱 각광을 받을 것으로 예상된다. 하지만 InSb는 77 K에서 0.225 eV의 상대적으로 작은 밴드갭을 갖고 있기 때문에 누설전류로 인한 성능저하가 고질적인 문제로 대두되었고, 이를 해결하기 위한 고품질 절연막 연구가 InSb 적외선 수광 소자 연구의 주요 이슈 중 하나가 되어왔다. PECVD, photo-CVD, anodic oxidation 등의 공정을 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$, 양극산화막(anodic oxide) 등 다양한 물질들에 대한 연구가 진행되었고[1,2], 산화막과 반도체 계면에서의 열확산을 억제하여 계면트랩밀도를 최소화하기 위한 연구도 활발히 이루어졌다[3]. 하지만 InSb 소자의 성능개선을 위한 최적화된 산화막에 대한 연구는 여전히 불충분한 실정이다. 본 연구에서는 n형 (100) InSb 기판 (n = 0.2 ~ $0.85\times10^{15}cm^{-3}$ @ 77 K)을 이용하여 양극산화막, $SiO_2$, $Si_3N_4$ 등을 증착하고 절연막으로서 이들의 특성을 비교 분석하였다. 양극산화막은 상온에서 1 N KOH 용액을 이용하여 양극산화법으로 증착하였으며, $SiO_2$, $Si_3N_4$는 PECVD로 $150^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$까지 온도를 변화시켜가며 증착하였다. SEM분석과 XPS분석으로 두께의 균일도와 절연막의 조성, 계면확산 정도를 확인하였으며, I-V와 C-V 커브측정을 통해 각 절연막의 전기적 특성을 평가하였다. 이 분석들을 통해 각각의 공정 조건에 따른 절연막의 상태를 전기적 특성과 관련지어 설명할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1358_1359
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• 2009

가스 절연 개폐장치(Gas Insulated Switchgear : GIS)의 고체 스페이서에 경사기능성 재료(Functionally Graded Material : FGM)를 적용할 때, 전계의 완화를 예상할 수 있다. 특히, 균일 유전율 분포를 가지는 스페이서에서 양극 근처에 집중된 높은 전계가 FGM 스페이서를 사용할 때, 스페이서와 $SF_6$ 가스의 접촉부로 옮겨지며, 그 크기가 완화됨을 확인할 수 있었다[1]. 본 연구에서는 상용 고체 스페이서의 양극 부근에서의 전계 집중을 감소시키기 위해 전극 형상의 최적화를 수행하였다. 최적화 기법으로는 완전계승계획법(Full Factorial Design : FFD)과 결합된 반응표면법(Response Surface Method : RSM)을 이용하였으며, 균일 유전율 스페이서에서 양극 형상을 최적화하였다. 또한 타원형 유전율 분포를 가지는 FGM 스페이서를 이용함으로써, 상용 GIS 모델에 비해 최대 전계가 크게 완화될 수 있음을 확인하였으며, 상용 GIS의 외함부의 크기를 줄여 실제 소형화 가능 여부를 확인하였다.