• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.507-512
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• 2005

리튬 이온 2차 전지의 부극으로 사용되는 탄소전극은 초기 충전시 전극 표면에 Solid Electrolyte Interphase (SEI)라고 불리는 부동태 피막을 형성한다. 초기 충전과정에서의 용매분해로 형성된 막은 충방전 용량에 큰 영향을 주는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 Kawasaki Mesophase Fine Carbon 부극과 1 M $LiPF_6,EC:DEC$ (1:1, 부피비)에 $Li_2CO_3$를 첨가하여 전극/전해질 계면에서 초기충전 온도에 따라 형성되는 부동태 피막의 전기화학적 특성을 시간대 전압법, 순환 전압-전류법, 임피던스법을 이용하여 조사하였다. 관찰된 결과에 따르면, 용매분해 반응이 일어날 때 리튬 이온의 전도도에 따라 용매분해 전위가 달라졌으며, 저온으로 갈수록 $Li^+$ 이온의 전도성이 떨어져 분해 전위 차이가 나타남을 알았다. 또한 여러 온도조건에서 초기 충전시 형성된 피막의 저항은 온도별로 달라짐을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.131-136
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• 2015

본 연구에서는 전극 활물질로서 그래핀-바나듐 산화물 복합체를 pH 1.8 조건에서 0.5M $VOSO_4$ 수용액을 이용하여 전기화학적 전착을 이용해 합성하였다. 전착공정 후 다공성 바나듐 산화물이 작업전극에 생성된 것을 SEM, XRD, XPS를 통해 확인하였으며 생성된 바나듐 산화물은 $V^{5+}$와 $V^{4+}$로 존재한다. 그래핀에 전착된 바나듐 산화물의 직경 약 100 nm의 나노로드로 이루어진 망상 구조는 전극과 전해질과의 접촉을 향상시킨다. 4000 초의 전착공정을 거친 그래핀-바나듐 산화물 복합체를 작업전극으로 하여 3전극 셀에서 전기화학적 특성을 평가한 결과 20 mV/s의 주사속도에서 $854mF/cm^2$의 높은 정전용량을 나타내었고 1000회 충방전 후 초기 용량의 53%가 유지되었다.

• 전기화학회지
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• 제8권1호
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• pp.37-41
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• 2005

Ar공정 분압에 따라 스퍼터링된 $LiCoO_2$박막 양극의 $400^{\circ}C$저온 열처리를 통한 전기화학적 및 미세구조적 특성을 연구하였다. Ar분압이 변화함에 따라 양극 박막의 미세구조 및 조성이 변화하였으며, Ar분압이 증가할수록 $LiCoO_2$ 박막의 안정성 및 전기화학적 특성이 개선되었다. 순환전류전위법 및 정전류 충방전 시험에 의해 전극반응의 가역성 및 안정성 등을 고찰하였으며, 박막의 조성, 결정성, 표면 특성 등 물리적 특성은 ICP-AES, XRD, SEM 및 AFM을 통해 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.316-322
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• 2001

Cathode materials $LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$(M=Zn and Mg) were obtained by reacting the mixture of LiOH.$H_2O$, Mn $O_2$ and MgO ar ZnO at 80$0^{\circ}C$ for 36h in an air atmosphere. These materials showed an extended cycle life in lithium-anode cells working at room temperatue in a 3.0 to 4.3V potential window. Among these materials, LiM $n_{1.9}$M $g_{0.1}$ $O_4$ showed the best cycle performance in terms of the capacity and cycle life. The discharge capacities of the cathode for the Li/LiM $n_{1.9}$ $M_{0.1}$ $O_4$ cell at the 1st cycle and at the 70th cycle were about 120 and 105mAh/g, respectively. This cell capacity is retained by 88% after 70th cycle. In cyclic voltammetry measurement, all cells revealed tow oxidation peaks and reduction peaks. However, Li/$LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$ cell substituted with Zn and Mg showed new reaction peak during reduction reaction.eaction.ion.ion.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.663-669
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• 2001

Spinel LiM $n_2$ $O_4$ and LiM $n_{1.9}$M $g_{0.1}$ $O_4$ power was synthesized with solid-state method by calcining the mixture of LiOH.$H_2O$, Mn $O_2$ and MgO at 80$0^{\circ}C$ for 36 h in an air atmosphere. To investigate the effect of temperature on he cycle performance of cathode material during cycling, charge-discharge experiments and ac impedance measurement were performed. Initial discharge capacity was gradually increased with the increase of charge-discharge temperature. Discharge capacity at high temperature was suddenly decreased during cycling. On the other hand, discharge capacity at low temperature was almost constant during cycling. It confirmed that Mn dissolution is serious at high temperature than at low temperature. LiM $n_2$ $O_4$ and LiM $n_{1.9}$M $g_{0.1}$ $O_4$ showed the best capacity and stability at room temperature.ure.ure.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.141-149
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• 1999

현재 수소저장 합금을 이용하여 2차전지의 음극으로 개발되고 있는 $AB_5$ type의 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$ 조성의 수소저장합금과 $AB_2$ type의 $Ti_{0.6}Zr_{0.4}V_{0.6}Ni_{1.4}$ 조성의 수소저장합금에 Pd를 0, 0.5, 1, 2 wt% 첨가한 조성을 진공 중에서 arc 용해를 하였다. 용해된 합금의 조직과 결정구조를 SEM, XRD로 조사하였다. Pd 가 첨가되었음에도 조직이나 결정구조의 변화는 보이지 않았다. 미세한 구리분말을 합금분말 대비 3:1로 첨가하여 pellet형태의 전극을 제조하여 전극특성을 조사한 결과 Pd 첨가에 따른 초기 활성화와 급속 충방전 특성은 크게 변하지 않았다. 그러나 싸이클 수명에 있어서는 Pd를 첨가한 전극들이 Pd를 첨가하지 않는 전극에 비해 우수하였다. $AB_5$ type 조성의 합금에서는 Pd를 2wt% 첨가한 전극, 그리고 $AB_2$ type 조성의 합금에서는 Pd를 0.5wt% 첨가한 전극에서 싸이클 특성이 가장 우수하게 나타났다.

• 전기학회논문지
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• 제64권4호
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• pp.529-536
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• 2015

With the growing interest of microgrid all over the world, many studies on microgrid operation are being carried out. The battery energy storage system(BESS) is a key equipment for effective operation of the microgrid. In this paper, we analyze the characteristics of the charge and discharge output voltage of the battery and the characteristics of the life-span variation and the investment cost when the state-of-charge (SOC) changes. The formulas to represent the quality of the charge and discharge output voltage of the battery and the economics due to the life-span variation and the investment cost according to DOD(Depth of Discharge) are derived. The methodology of determining the proper operation ranges of the battery SOC with varying the weighting of the quality of its charge and discharge output voltage of the battery and the economics due to its life-span variation and the investment cost is presented using these formulas.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.94-98
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• 2008

비정형 $MnO_2$의 초고용량 캐폐시턴스 특성을 향상시키기 위하여 망간산화물을 높은 전기전도를 갖는 나노탄소섬유(vapour-grown carbon nanofibers, VGCF)와 복합화하여 나노탄소섬유/망간 산화물(VGCF(40 wt%)/$MnO_2$) 복합 전극을 제조하여 cyclic voltammetry(CV), impedance spectroscopy 및 chronopotentiometric charge/discharge 기법을 사용하여 1.0M $Na_2SO_4$ 전해질에서 초고용량 캐폐시터 특성을 조사하였다. 40 wt% VGCF를 포함한 복합전극에서 $0.8mg/cm^2$ 망간산화물을 로딩한 $VGCF/MnO_2$ 복합전극은 주사속도 20 mV/s에서는 380 F/g, 500 mV/s에서는 230 F/g의 비용량 값을 나타냈다. 또한, $2.0mA/cm^2$의 일정전류로 충방전 실험을 수행한 결과 3,000회에서 97%의 초기용량을 유지하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.347-350
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• 1998

We studied relation of X-ray diffraction and charge/discharge capacity of LiMn$_2$O$_4$ cathode. LiMn$_2$O$_4$ is prepared by reacting stoichiometric mixture of LiOH.$H_2O$ and MnO$_2$ (mole ratio 1 : 2) and heating at $700^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ for 24hr, 36hr, 48hr, 60hr and 72hr. Through X-ray diffraction pattern, it is analyzed that crystal structure and lattice parameter and peak ratio so on. We obtained X-ray diffraction pattern that varied lattice parameter and peak intensity by function of calcining temperature and time. Cathode active materials calcined at 80$0^{\circ}C$ for 36hr shown that (111)/(311) Peak ratio at X-ray diffraction pattern was 0.37. It means that crystal structure is formed very well in this temperature and time. In the result of charge/discharge test, cathode active material calcined at 80$0^{\circ}C$ for 36hr displayed excellent charge/discharge properties than that of cathode active materials calcined at other temperature and title. In this study, we certified that spinel structure basied cubic is formed very well at 80$0^{\circ}C$ for 36hr. In this case, (111)/(311) peak ratio at X-ray diffraction is 0.37, and charge/discharge properties is excellent than others.

• 청정기술
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• 제21권1호
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• pp.62-67
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• 2015

본 연구에서는 그래핀과 다중벽 탄소나노튜브를 포함하는 하이브리드 소재의 제조 및 슈퍼캐패시터 전극물질로의 활용에 관한 내용이 진행되었다. 이를 위하여 산화그래핀과 아민(-NH₂) 그룹이 치환된 다중벽 탄소나노튜브를 산 촉매 하에서 반응시켜, 새로운 이민(-C=N-) 결합이 도입된 하이브리드 복합체를 합성하였다. 상기 제조된 하이브리드 소재를 슈퍼캐패시터 전극 물질로 사용하고자 수산화칼륨 전해질 기반의 3상 전극 시스템을 활용하여 전기화학적 특성을 살펴보았다. 또한 하이브리드 소재에 존재하는 그래핀과 다중벽 탄소나노튜브의 비율 변화 실험을 통하여, 그래핀/탄소나노튜브의 질량비가 7.5/1일 때 그 특성이 최적화가 됨을 알 수 있었다. 최적화된 전극은 높은 비축천용량(132 F/g)을 나타내었을 뿐만 아니라, 반복된 충방전 실험에서 높은 안정성(95%, retention after 5000 cycles)을 나타내었다.