• Title/Summary/Keyword: 초기방전용량

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Study on the Synthesis by Mechanical Grinding and Solid-State Reaction Method and the Electochemical Properties of $LiNiO^2$ (기계적 혼합과 고상법에 의한 $LiNiO^2$의 합성과 전기화학적 특성 연구)

  • 윤순도;이재천;박혜령;송명엽
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 2004.06a
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    • pp.281-286
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    • 2004
  • [ $LiOH{\cdot}H^2O$ ]와 $Ni(OH)^2$를 기계적으로 혼합하여 고상법으로 $LiNiO^2$를 합성하고, $LiNiO^2$의 전기화학적 특성을 조사하였다. 기계적 혼합을 위해 SPEC mill을 사용하였으며, 1시간 동안 milling하여 공기 중 $450^{\circ}C$에서 5시간 동안 전처리한 후 $750^{\circ}C$에서 30시간 동안 산소를 흘려주면서 하소한 시료가 가장 좋은 전기화학적 특성을 나타내었다. $2.7\~4.15V$에서 0.1C로 충${\cdot}$방전시 초기방전용량은 그다지 높지 않았으나(145.8mAh/g) 좋은 싸이클 성능을 나타내었으며, $2.7\~4.2V$에서 0.1C로 충${\cdot}$방전시 높은 초기방전용량(164.7mAh/g)을 나타내었으나 싸비클 성능은 그리 좋지 않았는데, 이는 충${\cdot}$방전시 육방구조$(H^2)$에서 육방구조$(H^3)$로의 상전이가 영향을 주는 것으로 사료된다. 초기방전용량과 방전용량은 Cation mixing을 나타내는 $I^{003}/I^{104}$값보다 hexagonal ordering을 나타내는 R-factor에 더 의존하는 것으로 사료된다.

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비대칭 전극 구조를 갖는 용량성 결합 플라즈마에서의 방전 특성과 전력 소비 모드 전이에 관한 연구

  • Lee, Su-Jin;Lee, Hyo-Chang;Bang, Jin-Yeong;Jeong, Jin-Uk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.222-222
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    • 2011
  • 용량성 결합 플라즈마는 반도체 및 디스플레이 공정에서 널리 쓰이기 때문에 그 방전 특성에 관한 연구는 매우 중요하다. 하지만 대부분의 연구는 상대적으로 유사한 면적을 갖는 전극 구조에서 주로 진행되어 왔다. 따라서 본 연구는 두 전극의 면적 차이가 매우 큰 비대칭 구조를 갖는 용량성 결합 플라즈마에서 방전 특성을 측정하였으며, 전력 소비 모드 전이와 플라즈마 밀도와의 상관관계에 관한 연구를 진행하였다. 인가 전력 또는 방전 전류가 증가함에 따라서 플라즈마에 전달된 전력은 초기에는 선형적으로 증가하다가 점차적으로 급격히 증가하였으며, 방전 저항은 감소하다가 증가하는 형태의 전이를 보였다. 전달 전력과 방전 저항의 변화는 용량성 결합 플라즈마에서 초기에는 대부분의 전력이 플라즈마 내의 전자에 의해 소비되다가 점차 쉬스 내의 이온의 가속 에너지로 소비되는 전력 소비 모드 전이에 의한 것이며, 이로 인해 플라즈마 밀도는 처음에는 큰 폭으로 증가하다가 그 증가 폭이 줄어들었다. 이러한 방전 특성에 관한 연구는 다양한 아르곤 압력 범위에서 인가 전력을 증가시킴에 따라서 실험하였으며, 스퍼터, 에칭 등 산업용 플라즈마 공정에서 최적의 방전 조건 형성을 위해 큰 도움이 되리라 예상된다.

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An Analysis of Structural Characteristics in Amorphous Vanadium Oxide ($V_2$$O_5$) Cathode Film for Thin Film Batteries after Cycling by High-resolution Electron Microscopy (HREM) (고분해능 투과전자 현미경을 이용한 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 양극 박막의 충-방전에 따른 구조변화 분석)

  • 김한기;성태연;전은정;옥영우;조원일;윤영수
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.274-279
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    • 2001
  • Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.

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Effects of Heat-treatments on Discharge Characteristics of TiFe1-xNix Alloy Electrodes for Ni/MH Secondary Battery (Ni/MH 2차전지용 TiFe1-xNix 합금전극의 방전특성에 대한 열처리의 영향)

  • Joung, Soon-dol;Joung, Sang-sik;Ahn, Hyo-jun;Kim, Ki-won
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.9 no.4
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    • pp.135-141
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    • 1998
  • The effects of heat-treatment on discharge characteristics of $TiFe_{1-x}Ni_x$ alloy were investigated. The content of Ni in alloy was varied from x = 0.1 to 0.6 by each 0.1 increment. Discharge capacity change of each alloy with C/D cycles was measured. With increasing Ni-content initial discharge capacity was increased. but at x = 0.6 it was deceased again. With increasing C/D cycles discharge capacity was rapidly decreased in the alloy of high Ni-content. In order to investigate the effects of heat-treatment on cycle life, $TiFe_{0.5}Ni_{0.5}$ alloy having maximum initial discharge capacity was heat-treated at various temperatures in the range of $700{\sim}900^{\circ}C$ and tested. The loss of initial discharge capacity was appeared at all temperatures. but cycle characteristics of the alloy was improved. The electrodes heat-treated for 1 hour in the range of $700{\sim}850^{\circ}C$ showed good recovery of discharge capacities through repeated cycles, and from SEM observation results these were considered as 1 hour in the range of $700{\sim}850^{\circ}C$ showed good recovery of discharge capacities through repeated cycles, and from SEM observation results these were considered asbeing due to increased electrode strength and small loss of porosity during heat-treatment. The electrode heat-treated for 1 hour at $900^{\circ}C$ showed poor discharge characteristics because of low porosity.

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피치계 카본 부극재료의 리튬이차전지 반응특성 연구

  • 박영태;김정식
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.119-122
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    • 1999
  • 페트롤리엄 피치와 콜타르 피치를 열분해하여 제조한 카본을 리튬이차전지용 부극재료로 사용한 반쪽전지를 제작하여 전극의 충방전 용량 및 cycle 특성, 카본의 열처리 온도와 용량과의 관계에 대하여 고찰하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 초기 충방전 용량은 콜타르 피치 카본의 경우 현저한 증가를 보였으며 페트롤리엄 피치 카본에서는 지속적인 증가를 보이다가 100$0^{\circ}C$ 이상의 온도부터는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 90% 이상으로 향상되었다.

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Study on the Improvement of Cell Performance for the Carbon Electrode by Impregnating $SnO_2$ ($SnO_2$ 첨가에 의한 리튬이차전지용 카본전극의 전지특성 개선)

  • Yang Seung-Jin;Kim Jung-Sik
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.157-160
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    • 2003
  • mesocarbon microbeads (MCMB) 카본 분말에 제2상 첨가물로서 소량의 주석산화물$(SnO_2)$을 균일하게 분산 첨가시킴으로서 리튬이차전지의 부극재료로 사용되는 카본 분말의 전지 성능을 개선하였다. 주석산화물 첨가 방법는 전하적정법을 사용하여 Sn을 MCMB 분말에 삽입시키고, 다시 삽입된 Sn이 산화되도록 대기 중에서 $250^{\circ}C$로 1시간동안 후열처리를 하였다. 주석산화물이 첨가된 MCMB 카본분말로 Li/MCMB 전지 cell을 만들어 충방전시험을 수행한 결과, raw MCMB로 만든 전극보다 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 즉, 주석산화물 삽입에 의해 표면개질된 MCMB 카본 분말은 기존의 MCMB에 비해 높은 초기 방전용량과 충전용량을 나타내었고, 또한 높은 가역 특성과 좋은 cycleability를 보였다. 삽입된 $SnO_2$의 양이 증가할수록 높은 가역용량을 나타내었고 비가역용량 역시 높은 값을 나타내었다.

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Charge-discharge Properties by Cut-off Voltage Changes of Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$ and ${LiMn_2}{O_4}$in Li-ion Secondary Batteries (코발트와 니켈로 치환한 리튬이온 이차전지 Cathode, Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$${LiMn_2}{O_4}$의 Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성)

  • 유광수;박재홍;이승원;조병원
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.5
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    • pp.424-430
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    • 2001
  • Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성을 알아보기 위하여 Mn을 다른 전이 금속이 Co와 Ni로 소량 치환시킨 Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$(M=Ni, Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1, 0.2)를 고상 반응법으로 80$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 유지하여 합성하였다. 충방전의 cut-off 전압은 2.5~4.4V, 3.0~4.5V, 3.5~4.5V, 3.5V~4.7V의 네 가지 전압범위고 하였다. 충방전 실험결과, Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$의 용량은 각각 Co와 Ni의 $\delta$=0.1에서 최대를 보였다. Co 치환 조성 재료와 순물질 모두에서 최대의 용량을 보인 cut-off 전압대는 3.5~4.5V 이었는데 이때의 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$와 LiM $n_2$ $O_4$의 초기 충전용량과 초기 방전용량은 각각 118, 119mAh/g과 114, 104mAh/g 이었다. 또한 모든 cut-off 전압대에서 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$는 순수한 LiM $n_2$ $O_4$보다 더 높은 용량과 우수한 싸이클 성능을 보였으며 그 결과는 밀착형 전지구성에서도 일치하였다.하였다.

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Electrochemical Properties of $Li_xV_3O_8$ Composite Cathode for All-solid state Rechargeable Battery (고체전지용 $Li_xV_3O_8$ Composite 정극의 전기화학적 특성)

  • 김종욱;성창호;구할본;박복기
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.11 no.9
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    • pp.733-738
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고체 리듐 전지를 개발하기 위하여 poly(ethylene oxide) [PEO] 에 $LiClO_4$, poly (vinylidene fluoride) [PVDF] 및 가소제로 propylene carbonate [PC] 와 ethylene carbonate[EC] 등을 혼합여 고분자 저해질을 제조하였다. 또한 고체 리듐 전지용 정극으로써 우수한 특성이 기대되는 $Li_xV_3O_8$을 졸-겔법에 의해 합성하여 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell 의 전기화학적 특성을 측정하였다. 고분자 matrix는 PEO와 PVDE를 혼합 사용한 결과 $PEO_4 PVDF_4LiCIO_4PC_5EC_5$ 고분자 전해질이 상온에서 $5.2 {\times} 10{-3}$ S/cm 의 높은 이온 전도도를 나타냈으며 리듐 이온 transference number는 0.3이었다. 졸-겔법에 의해 제조된 $Li_xV_3O_8$을 사용한 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell의 방전시 cell 저항이 방전 초기에는 비소한 증가를 하다가 방전 말기 전압인 2.0V에서 크게 증가하였다. $Li_xV_3O_8$ composite 정극의 첫 번째 방전 용량은 295㎃h/g이었으며 8번째 충방전 싸이클부터 방전 용량이 안정화 되었고 15번째 방전 용량도 212㎃h/g으로 고체 전지용 정극으로써 우수한 특성을 보였다.

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A Study on the Capacity Characteristic of $LiFePO_4$ Cathode for Lithium Polymer Batteries according to kinds of the conductive materials (도전재 종류에 따른 리튬폴리머전지용 $LiFePO_4$ 정극활물질의 용량특성의 변화)

  • Jin, En-Mei;Jin, Bo;Li, Hu;Park, Kyung-Hee;Gu, Hal-Bon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.316-316
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    • 2007
  • 리튬폴리머 전지용 정극활물질인 $LiFePO_4$를 수열법으로 합성하였다. 제조한 정극활물질 $LiFePO_4$는 X-ray 회절분석을 통하여 olivine 구조임을 확인하였다. 전극 제조 시 첨가된 도전재의 종류에 따른 전기화학적 특성변화를 알기 위하여, Acetylene Black, Super-Black, Multi-Walled Carbon Nanotube(MWCNT), SP270을 도전재로 제조된 정극활물질과 PVDF를 결합제로 사용하였다. 셀은 제조된 정극과 고체전해질 $25PVDFLiCIO_4EC_{10}PC_{10}$를 사용하고, 부극은 금속리튬으로 coin 타입의 cell을 조립하여 충방전을 진행하였다. 충방전 진행결과, Multi-Walled Carbon Nanotube(MWCNT)를 도전재로 사용하였을 경우, 초기 방전용량은 94mAh/g, 100cycle 후에는 약 93mAh/g인 기타 도전재를 사용하였을 때보다 안정하고 높은 방전용량을 나타내었다. 이때의 충방전 전류밀도는 0.1mAh/g이고 전압범위 는 2.5~4.3V이었다.

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Effect of Additional Pulse to Remove the Sulfate Film on the Charging Capacity in the Industrial Lead-Acid Battery (극판 피막 분해용 펄스파가 산업용 연축전지의 충전용량에 미치는 영향)

  • Choi, Kwang-Gyun;Yoo, Ho-seon
    • Plant Journal
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    • v.16 no.4
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    • pp.40-44
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    • 2020
  • In this study, after supplying a pulse wave to the 2 V Industrial Lead-Acid Battery electrode plate and repeating the charging and discharging, the discharging time per voltage was analyzed. According to the result of experiment, while the lead-acid Battery that a pulse wave is not supplied decreased about 18 % of discharging capacity than the beginning, the lead-acid Battery that a pulse wave is supplied decreased a little amount much lower than 18 %, of discharging capacity and recorded the 0.56 % decrease, at a minimum, from discharging capacity at the 20 kHz frequency. This means that the sulfate on electrode plate is detached and the positive and negative charge transfer is highly activated at the 20 kHz frequency