• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.29 no.2
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• pp.193-198
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• 2012

The following results are from the test of semi-gel electrolyte to store energy efficiently and use advanced VRLA batteries by photovoltaic and wind power generation. Semi-Gel electrolyte with Silica 5% became Gel after 1 and half hour. It shows it is the most suitable time that the electrolyte can be absorbed into the separator and active material of plate to be gel. The test also says that semi-gel electrolyte shows the much better performance for low-rate discharge and the liquid electrolyte is good for high-rate discharge because the reaction rate of gel electrolyte is slower than liquid one for high-rate discharge performance. The test with DOD10% and DOD100% says that 5% silica electrolyte shows much better performance for life efficiency than liquid one. Because semi-gel electrolyte increase the efficiency of gas recombination at the chemical reaction of VRLA battery and it makes minimizing the reduction of electrolyte. Using the 5% silica electrolyte in order to improve the stroage efficiency and life performance for photovoltic and wind power generation, it causes improving by 4.8% for DOD100% and 20% for DOD10%.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07c
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• pp.1363-1365
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• 2001

다공질 실리콘(PSi)의 형성방법중에 가장 주된 방식인 전기화학법은 매우 범용화된 기술이다. 이러한 전기화학법을 이용한 PSi 제작방식에 있어 HF 가 함유된 전해액과 첨가되는 첨가제는 PSi 형성에 매우 중요한 역할을 한다. 전해액에 첨가되어지는 첨가재는 종류에 따라 전해질과 기판사이의 친수성 및 전해액의 표면장력을 작게 하는 역할을 하며, 그 밖의 기판 표면 상태변화의 원인으로서 양극산화 공정에 많은 변수로 작용한다. 본 논문에서는 기존의 에틸알콜을 함유한 HF 전해액과 새로운 용매를 함유한 HF 전해액에 대한 PSi의 형성을 광학 현미경 사진과 시간에 따른 전류 및 전압 특성 곡선으로 비교 분석하였으며, 기존 식각 용액을 사용했을 경우의 표면 식각현상과 형성구조의 불균일성 등을 해결할 수 있었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.20 no.1
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• pp.13-17
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• 2017

In this study, we studied the organic electrolyte application to electrochemical capacitor for high operation voltage. For high operating voltage, 5 wt % of gamma butyroloctone (GBL) was added in the bare electrolyte. During the cycle performance, stable SEI layers were formed by reductive decomposition of additive GBL. As a result, columbic efficient of 1M $SBPBF_4$ in EC:DMC(1:1) with GBL composite was enhanced to 70% after the 2000th cycle at voltage range 0-3.5 V. Additionally, SEI layer protected the surface of electrode and prevent the side-reaction between electrolyte to electrode.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.4
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• pp.357-363
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• 2014

The electrolyte wetting phenomena in the electrode of lithium ion battery is studied numerically using a multiphase lattice Boltzmann method (LBM). When a porous electrode is compressed during roll-pressing process, the porosity and thickness of the compressed electrode are changed, which can affect its wettability. In this study, the change in electrolyte distribution and degree of saturation as a result of varying the compression ratio are investigated with two-dimensional LBM approach. We found that changes in the electrolyte transport path are caused by a reduction in through-plane pore size and result in a decrease in the wettability of the compressed electrode.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2014.11a
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• pp.407-408
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• 2014

유기 전해액 성능에 따라 고에너지 밀도, 장수명, 안전성의 특징에 영향을 미치므로 전해액 첨가제에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 국내외적으로 각각 7.7%, 6.2%의 연평균 성장률을 가질 것으로 예상되고 있다. 전해액을 포함한 관련 소재는 일본을 중심으로 성장해 왔으나, 최근 국내 이차전지 산업 발전에 따라 원천 기술 확보를 통한 주요 소재 국산화 대체가 시급하다. 이에 따라, 파낙스이텍, 솔브레인, 천보 등을 중심으로 국내 기업의 전해칠 첨가제 개발이 활발히 진행 중이다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.1
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• pp.19-26
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• 2012

SEI (solid electrolyte interphase) layers are generated on a graphite negative electrode from three different electrolytes and low-temperature ($-30^{\circ}C$) charge/discharge performance of the graphite electrode is examined. The electrolytes are prepared by adding 2 wt% of vinylene carbonate (VC) and fluoroethylene carbonate (FEC) into a standard electrolyte solution. The charge-discharge capacity of graphite electrode shows the following decreasing order; FEC-added one>standard>VC-added one. The polarization during a constant-current charging shows the reverse order. These observations illustrate that the SEI film resistance and charge transfer resistance differ according to the used additives. This feature has been confirmed by analyzing the chemical composition and thickness of three SEI layers. The SEI layer generated from the standard electrolyte is composed of polymeric carbon-oxygen species and the decomposition products ($Li_xPF_yO_z$) of lithium salt. The VC-derived surface film shows the largest resistance value even if the salt decomposition is not severe due to the presence of dense film comprising C-O species. The FEC-derived SEI layer shows the lowest resistance value as the C-O species are less populated and salt decomposition is not serious. In short, the FEC-added electrolyte generates the SEI layer of the smallest resistance to give the best low-temperature performance for the graphite negative electrode.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.413-414
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• 2016

리튬이차전지는 양극과 음극이 충전과 방전을 반복적으로 수행할 수 있는 구조를 가지고 있으며, 전극 내에서의 이온의 삽입 및 탈리가 용이하고 이들 과정이 진행되는 동안 전극의 구조가 안정하게 유지되어야 하는 전해질은 이온의 전달을 용이하게 하여야 한다. 전지에서 전극 내로 삽입되는 이온은 집전체를 통해 전극으로 들어온 전자와 전하중성을 이루어 전극 내에 전기 에너지를 저장하는 매개체가 된다. 리튬이차전지에서 전해액은 유기 전해액이 사용되고 있으며, 유기용매에 이온원으로서 용질인 리튬염을 용해시킨 것이지만 폭 넓은 환경조건하에서도 이온의 이동을 계속적으로 원활하게 하여 실용전지로서 충분한 역할을 하도록 만드는 중요한 재료이다. 본 논문에서는 전지에서 유기 전해액의 누액이 발생시 보호회로에 미치는 영향에 대해 소개하고자 한다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.1
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• pp.30-41
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• 2020

최근 전기차, 신재생에너지 등장 등으로 중대형 이차전지 시장이 확대되면서, 리튬 이온 배터리 안전성 이슈 관련 고안전성 전해액 소재에 대한 관심이 높아졌다. 다양한 고안전성 전해액 시스템 중, 상온 이온성 액체는 비발화성, 낮은 증기압 특성으로 많은 관심을 받고 있다. 뛰어난 물리적 특성에도 불구하고 리튬 이온 배터리의 전해액으로 사용되기 위해서는 전도도 및 전기화학 안전성, 전극 계면 거동이 전기화학 성능을 얻는데 만족되어야 한다. 많은 종류의 상온 이온성 액체들이 분자 구조 설계 및 양극/음극 전해액 사용, 전지 내 부품 안전성 확보 등의 다양한 접근 방법들로 연구가 진행되어 왔다. 향후 지속적인 전지 안전성의 이슈에 대한 중요성 증대로 상온 이온성 액체에 대한 연구 역시 더 활발해질 것으로 기대되며, 본 기고문에서는 다양한 상온 이온성 액체들이 전지 시스템에 적용된 연구동향에 대해서 정리하고 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.1
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• pp.47-53
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• 2016

The electrolyte wetting phenomena occurring in the electrode of lithium-ion battery was studied using lattice Boltzmann method (LBM). Recently, lithium-ion batteries are being mixed with small particles on the active material to increase the capacity and energy density during the electrode design stage. The change to the mixing ratio may influence the wettability of electrolyte. In this study, the changes in electrolyte distribution and saturation were investigated according to various mixing ratios of active material. We found that the variations in mixing ratio of active material affect the wetting mechanism, and result in changes to the wetting speed and wettability of electrolyte.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.17 no.2
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• pp.103-110
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• 2014

In the study, a room temperature ionic liquids as a co-solvent was used to evaluate the feasibility with various electrodes in Li-ion batteries. 1-Ethyl-1-methyl piperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl) imide(PP12 TFSI) is an ionic liquid that melts at $85^{\circ}C$. Pure PP12 TFSI is not able to be used as an electrolyte because it is a solid salt at room temperature. PP12 TFSI is mixed with EC/DEC(1/1 vol.%) to prepare mixed solvents. The electrolyte 1.5M $LiPF_6$ in a mixed solvent having 44 wt.% PP12 TFSI is prepared to evaluated the various electrodes. The electrolytes provides good cycles life of cells with $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4(LNMO)$, $LiFePO_4(LFP)$, $Li_4Ti_5O_{12}(LTO)$ and artificial graphite. Further improvement of the cell performances can be accomplished by enhancing wettability of electrolytes to electrodes.