• 제목/요약/키워드: 질의전지

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태양전지 Wafering Slurry 재생기술 개발에 관한 연구 (A Development of Recycling Technology of Solar Cell Wafering Slurry)

  • 나원식;이재하
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.426-431
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    • 2010
  • 태양전지용 웨이퍼 제조공정에 있어 Slurry의 가격 비중은 약 68% 정도로 매우 큰 비중을 차지하고 있기 때문에, 제조비용 절감측면과 Wafering 원가혁신 및 산업폐기물 처리비용 절감효과, 환경오염 방지를 위해 Slurry의 순환 사용은 필수적이다. 기존 Slurry를 재생하는 방식은 물리적인 원심분리(데칸터) 방식을 이용한 방법을 사용하고 있으나 미분(微粉)이 남아 있어 재생품질에 한계가 있고, 대부분 액체, 100% 오일과 분리되지 않은 상태로 재생된다. 이 상태를 건조시키는 경우도 순도가 많이 떨어진다. 본 논문에서는 원심분리(데칸터) 방식과 케미컬 방식을 함께 사용하여, 태양전지 Wafering 공정에서 필수적인 Slurry를 재생함에 있어, 원심분리에 의한 재생품질의 한계를 극복할 수 있는 재생기술을 개발하였고, Slurry 재생에 대한 Total Solution을 제공하여 성능을 향상시키고 재생 회수율을 높였다.

고성능 리튬 이온전지를 위한 폴리머-세라믹 복합 겔 고분자 전해질 (Polymer-Ceramic Composite Gel Polymer Electrolyte for High-Electrochemical-Performance Lithium-Ion Batteries)

  • 장소현;김재광
    • 전기화학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 본 연구에서는 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)를 나노 크기의 $Al_2O_3$ 세라믹입자와 혼합하여 전기방사법으로 복합 겔 고분자 전해질을 제조하였다. $Al_2O_3$ 세라믹입자를 혼합한 복합 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 $9.5{\times}10^{-2}Scm^{-1}$로, 순수한 PVdF-HFP 겔 고분자 전해질보다 높은 이온전도도를 나타내며 전기화학적 안정성도 5.2 V까지 개선하였다. 전기화학적 성능을 분석하기 위해서 $LiNi_{1/3}Mn_{1/3}Co_{1/3}O_2$ (NMC)양극과 함께 전지로 제작되었으며 순수 겔 고분자 전해질과 복합 겔 고분자 전해질 셀은 0.1C-rate에서 각각 $168.2mAh\;g^{-1}$$189.6mAh\;g^{-1}$의 방전 용량을 가지며 우수한 수명 특성을 보여 주었다. 따라서 고유전율 세라믹 입자의 복합화는 리튬 이온 겔 고분자 전지의 안정성과 전기화학적 특성을 향상시키는 좋은 대안이 될 것으로 판단된다.

석탄 물성에 따른 직접탄소 연료전지의 전기화학 반응 특성 연구 (A Study on the Effect of Coal Properties on the Electrochemical Reactions in the Direct Carbon Fuel Cell System)

  • 안성율;엄성용;이영훈;문철언;성연모;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권10호
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    • pp.1033-1041
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    • 2012
  • 본 논문에서는 석탄의 물리적 화학적 구조에 의한 직접탄소 연료전지 내부의 전기화학 반응 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 석탄의 구조, 표면적 및 기공체적, 작용기의 분포 등을 분석하기 위하여 다양한 분석 기법(TGA, XRD, BET, XPS)을 사용하였다. 석탄 내부에 존재하는 탄소의 강력한 결정구조는 연료의 비표면적 및 기공크기를 축소시켜 고 전류밀도 영역에서 급격한 포텐셜의 감소를 초래한다. 표면에 분포하는 작용기는 저전류 밀도 영역에서의 전기화학 반응에 영향을 미치며, 제한 전류밀도 및 최대 전력밀도는 전체 탄소의 양과 밀접한 상관관계를 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 전해질의 물질전달 향상 및 작동온도에 의한 영향도 논하였다.

폐(廢)알칼리망간전지(電池) 분말(粉末)의 니켈 이온 흡착제(吸着劑)로서의 활용(活用)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Application of the Spent Alkaline Manganese Batteries Powder as an Adsorbent for Nickel Ion)

  • 백미화;김동수;손정수
    • 자원리싸이클링
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    • 제17권2호
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    • pp.63-69
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    • 2008
  • 폐알칼리망간전지 분말에 대한 $Ni^{2+}$의 흡착 거동을 살펴보기 위하여 흡착제의 양, 홉착질의 초기농도 및 반응온도를 변화시켜 가며 그 특성을 조사하였다. $Ni^{2+}$의 흡착반응은 유사이차반응속도를 잘 따르는 것을 알 수 있었으며 $Ni^{2+}$의 초기농도가 증가함에 따라 유사이차반응속도상수($k_2$)는 감소하는 것으로 나타났다. 흡착평형을 표현하는데 널리 이용되는 Langmuir와 Freundlich 흡착 모델에 평형흡착 결과를 적용하였으며 Freundlich isotherm모델에 적합한 것으로 나타났다. 반응온도가 증가함에 따라 평형흡착량이 증가하여 흡착반응은 흡열반응의 양상을 보였으며 온도의 변화에 대한 실험결과로부터 ${\Delta}H^{\circ},\;{\Delta}G^{\circ}$ 그리고 ${\Delta}S^{\circ}$ 열역학적 변수를 도출하였다.

ALD YSZ 연료극 중간층 박막 적용을 통한 고체 산화물 연료전지의 성능 향상 (Performance Enhancement of SOFC by ALD YSZ Thin Film Anode Interlayer)

  • 안지환;김형준;유진근;오성국
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.31-35
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    • 2016
  • 본 논문은 원자층 증착법을 이용해 증착된 YSZ 박막을 산화 세륨계 전해질 기반 고체 산화물 연료전지의 연료극 중간층으로 적용한 결과를 보여준다. $500^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 산화 세륨계 전해질의 전기전도도가 상승하여 이를 전해질로 사용한 고체 산화물 연료전지의 개회로 전압이 하강하고 성능이 저하된다. 원자층 증착법을 이용해 연료극 측 전해질 표면에 증착된 YSZ 박막은 얇은 두께(60 nm)에도 불구하고 산화 세륨계 전해질 표면을 완벽하게 도포함으로써, 전해질을 관통하는 전자의 흐름을 막아 개회로 전압을 최대 20%까지 상승시켰다. 이를 통해 $500^{\circ}C$에서의 최대 전력 밀도는 52%가 상승하였다.

리튬전지(電池) 양극(陽極) 재합성시(再合成時) 흑연(黑鉛) 도전재(導電材) 혼합방법(混合方法)이 전극특성(電極特性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Graphite Mixing Method on Electrode Characteristics in Cathode Resynthesis of Lithium Battery)

  • 이철경;김태현
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권1호
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    • pp.27-32
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    • 2010
  • 리튬이온전지의 양극 전자전도도를 향상시키기 위하여 탄소제를 첨가할 때 기존의 혼합법과는 다르게 abrasive milling에 의하여 $LiCoO_2$ 양극 활물질에 흑연을 균일하게 분산시켜서 충방전시 용량감소를 줄이고자 하였다. 밀링 조건은 300 rpm, 10min으로 하였으며, 흑연 농도는 전기 전도성 향상과 용량의 관계를 고려해 볼 때, 1 wt% 경우가 가장 우수한 전극특성을 보여주었다. Abrasion법은 기존 혼합법에 비하여 10% 이상 capacity retention의 향상을 가져올 수 있었으며, 비가역적인 용량에 있어서도 초기 방전 용량의 효율도 높아 비가역 용량이 감소되는 효과를 얻을 수 있었다. 이는 첨가한 흑연이 균일하게 혼합되고 일부는 $LiCoO_2$ 표면에 코팅되어 전자전도도를 향상시키고 산화물인 활물질의 용해를 억제하기 때문으로 생각된다.

전 고체 고분자 전지용 Oligo(EDOT)/PVdF 블렌드 전해질 (Oligo(EDOT)/PVdF Blend Electrolyte for All Solid Polymer Battery)

  • 김민수;권현주;조남주
    • 공업화학
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    • 제33권3호
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    • pp.289-295
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    • 2022
  • 본 연구에서는 동종의 thiophene계 고분자를 전극과 전해질 재료로 적용하여 고체 전해질과 전극이 맞닿은 계면 저항을 감소시킨 고분자 전지를 제작하였다. 먼저 poly(3,4-ethylenedioxy thiophene) (PEDOT) 기반 전극과의 계면 저항을 최소화하기 위해 3,4-ethylenedioxy thiophene (EDOT) 올리고머[oligo(EDOT)]를 고체 전해질에 도입하고, oligo(EDOT)의 부족한 리튬 염 해리능력을 향상시키기 위해서 poly(vinylidene fluoride) (PVdF)와 블렌딩한 oligo(EDOT)/PVdF 블렌드 기반 고체 전해질을 제작하였다. 그 결과, oligo(EDOT)에 PVdF를 도입함으로써 고체 고분자 전해질의 이온 전도도는 증가하였다. 또 PEDOT 기반 전극과 oligo(EDOT)/PVdF 블렌드 기반 고체 전해질로 이루어진 전 고체 고분자 전지의 전기화학적 특성을 평가한 결과, 동종의 thiophene계 고분자 물질을 전극과 전해질에 도입함으로써 계면 저항이 크게 감소함을 확인하였다.

폐리튬이온전지로부터 유가금속을 회수하기 위한 암모니아 침출법 (Ammoniacal Leaching for Recovery of Valuable Metals from Spent Lithium-ion Battery Materials)

  • 구희숙;정여진;강가희;김송이;김수경;양동효;이강인;손정수;권경중
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권3호
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    • pp.44-50
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    • 2015
  • 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 리튬이온전지의 생산량도 증가하여 효율적인 전지 재활용 기술이 요구된다. 폐리튬이온전지를 재활용하는 방법에는 크게 건식제련과 습식제련에 기반한 방법으로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 하이브리드 자동차에 사용된 폐리튬이온전지의 양극활물질을 습식제련에 기반한 암모니아침출법을 이용하여 활물질 내의 유용금속인 Ni, Mn, Co의 침출거동을 조사하였다. 물리적으로 처리된 활물질의 입자크기는 -65 mesh이며, 주된 원소는 14.0 wt% Ni, 13.0 wt% Mn, 5.7 wt% Co이다. 암모니아, 환원제 (아황산암모늄), pH 완충제 (탄산암모늄 혹은 황산암모늄)의 존재하에 각 금속의 침출거동을 확인하고, 또한 침출시간과 온도에 따른 침출률의 영향도 조사하였다. 환원제의 존재는 Ni과 Co의 침출률 향상을 위해 필수적이다. 암모니아침출법은 산침출법과 달리 Ni/Co와 Mn의 선택적인 침출이 가능하여 침출된 유용금속을 분리하는 단계를 줄일 수 있고, 산침출 후 수반되는 침전과정 시 필요로 하는 추가 염기성 시약의 사용을 줄일 수 있다.

전기 자동차용 리튬이온전지 개발을 위한 수치해석 (Numerical Simulation of Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles)

  • 유석범;정주식;정경범;고주영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권6호
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    • pp.649-656
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    • 2011
  • 자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.

산초유의 지방산 조성과 마우스 혈청 및 간장의 지방산 조성변화 (Fatty Acid Composition of Serum and Liver in Mice and Sancho(Zanthoxylum schinifolium) Seed Oil)

  • 차재영;신승렬;조영수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.308-312
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    • 2000
  • 산초유 전지질 분획에서 주요 구성지방산 조성은 eicosenoic acid 30.88%, linoleic acid 23.4%, oleic acid 19.94%, palmitic acid 10.52% 순으로 나타났으며, n-9계열 일가불포화지방산이 약 60% 이상을 차지하였다. 또한 산초유의 각 지질 분획의 구성지방산 조성에서는, triglyceride 분획에서 eicosenoic acid가 41.16%로 가장 높았고, 나머지 분획들에서는 oleic acid가 34.32~53.58%로 높게 나타났다. 마우스를 24시간 절식시킨 상태에서 산초유를 마리당 500 mg씩 강제 경구투여 한 후 혈청 및 간장 전지질의 지방산 조성을 투여전, 투여 3시간 및 6시간 후의 경시적인 변화를 관찰한 결과, 혈청 전지질 중의 eicosenoic acid가 투여 전에는 존재가 확인되지 않았으나, 투여 3시간 및 6시간 후에는 경시적으로 유의적인 증가를 보였다. 간장에서도 산초유 투여 6시간 후에 eicosenoic acid의 유의적인 증가가 나타났다. 따라서, 혈청 및 간장 전지질 중의 eicosenoic acid의 증가는 산초 원료유의 섭취 영향과 지방질 대사과정에서 oleic acid로부터의 전환이 시사되어진다. 이상의 결과로부터, 산초유에는 일반 종실유와는 달리 n-9 계열 일가불포화지방산인 eicosenoic acid와 oleic acid가 많이 함유되어 있으며, 마우스의 혈청 및 간장 전지질 중의 지방산 조성의 변화는 경구투여한 원료유 지방산 섭취의 영향을 받는 것으로 시사되어졌다.

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