• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.557-558
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• 2011

전기자동차의 축전지 관리 시스템(BMS : Battery Management System)의 잔존용량(SOC : State Of Charge)산정에는 Ah 측정법, 비중측정법, 전압측정법 등이 있다. 기존 전압 측정법의 경우 측정 전압을 프로세서에서 직접 처리하기 때문에 축전지의 미세한 전압 변화를 측정하지 못하여 잔존 용량 산정시 세밀한 계산에 어려움이 따른다. 본 논문에서는 축전지의 전압 측정 시 프로세서 전단에 전압의 부분 증폭회로를 추가하여 축전지의 미세한 전압변화를 증폭하여 측정하는 방법을 제안 하였다. 니켈수소전지를 대상으로 실험한 결과 충전 중 기존 전압측정법은 1.431V, 1.436V, 1.441V가 측정 되었을 때의 잔존 용량은 84%로 일정하였다. 같은 전압변화에서 부분증폭회로를 적용한 충전전압은 1.4297V, 1.4303V ~ 1.4352V, 1.4358V로 측정 되었으며, 그에 따른 잔존용량은 84% ~ 85%로 기존 전압 측정법 보다 약 9 ~ 10배 정도 세밀하게 측정 되었다. 제안한 방법을 통한 실험으로 제안된 방법이 기존 전압 측정법보다 세밀한 전압 측정 및 SOC산정이 가능함을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.677-677
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• 2013

최근 석유에너지의 고갈과 휴대용 전자기기의 사용의 증가로 고효율의 배터리의 개발이 요구되고 있다. 생체칩에서 부터 전기자동차, 에너지 저장체까지 광범위한 산업군에 걸처 배터리의 개발이 되고 있어 시장규모의 계속적인 성장이 있을 것으로 전망하고 있다. 현재 상용되고 있는 음극 재료는 카본재료(이론 용량 372 mAh/g)이다. 이 카본재료의 특징은 값이 싸고, 표준 환원전위가 낮아 비교적 높은 전압을 낼 수 있다. 그러나 낮은 에너지밀도를 갖으므로 높은 에너지를 필요로 하는 차세대 산업군인 전기자동차 등에는 적합하지 않은 것으로 평가되고 있다. 그래서 더 높은 에너지 밀도를 갖는 다른 재료들에 대한 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 음극 재료로서 주석을 선택해서 연구를 하였다. 카본계열의 음극재료의 질량당 이론 에너지 밀도는 372 mAh/g임에 반해 주석같은 경우는 약 991 mAh/g 정도의 비교적 큰 이론용량을 갖고 있다. 하지만, 주석 등 금속, 혹은 금속 합금을 음극재료로 사용할 경우 많은 양의 리튬이 삽입/탈착되면서 약 300% 이상의 부피변화가 있게 된다. 그러한 과정에서 주석이 분쇄되어 떨어지거나 전자를 제공받는 집전체로부터 떨어지게 되고, 이 과정에서 심각한 에너지 밀도의 손실이 일어나게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 다음과 같은 구조들을 고안하여 도금 공정을 사용하여 음극재료를 제작하여 실험을 진행하게 되었다. 도금법은 대면적을 싼 가격으로 할 수 있으며 원하는 두께 및 모폴로지까지 쉽게 조절할 수 있다. 부피팽창에 의한 스트레스를 최소화하기 위해 도금법을 사용하여 나노구조를 만들어 그에 따른 전기화학적 특성 변화를 측정하였다. 다공성 필름인 AAO 디스크의 한 면에 구리를 sputtering 공정을 사용하여 0.5 um 두께의 seed layer 구리 박막을 형성하고 형성된 구리 박막 위에 도금공정을 이용하여 두껍게 구리를 증착함으로 구리 음극 집전체를 형성한다. 그 후 AAO 구조 안에 주석을 도금하면 AAO의 구조를 따라 주석 나노와이어가 형성이 된다. 마지막으로 NaOH로 AAO를 제거해주면 직경 200 nm, 길이 2 um 정도의 주석 나노와이어를 구리 집전체위에 만들 수 있었다. 배터리의 용량을 측정한 결과 안정한 싸이클 특성과 약 400 mAh/g의 에너지 밀도를 갖는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2001.08a
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• pp.144-145
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• 2001

No Abstract.See Full-text

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.15 no.4
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• pp.222-229
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• 2012

We studied the electrochemical phenomena and increase of capacity according to the polymer composite electrode of two different polymeric materials with different the voltage range and capacity. Polyaniline (PANI) with relatively high voltage and small capacity and poly [1,2] bis-thio[1,8]-naphthylidine (PTND) with slightly low voltage and large capacity were used as polymer composite electrode materials. After PTND was synthesized, PANI was synthesized on the surface of PTND. The synthesis and the fine structure were analyzed by FT-IR, XPS, FE-SEM, and FE-TEM. Charge/discharge capacity and cyclic voltammetry measurements were carried out for the electrochemical performance as a polymer cathode active material for lithium secondary batteries. The discharge capacities of PANI/PTND after 1,5, and 10 cycles at 1.3~4.0 V voltage range and room temperature 167 mAh/g, 90 mAh/g, and 81 mAh/g. When we compared with PANI (80, 67, and 62 mAh/g), the discharge capacity after 10 cycles was improved about 30%. After 50 cycles, the discharge capacity of PANI/PTND was 67 mAh/g.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.2
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• pp.103-108
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• 2011

$Li_2MnSiO_4$/C was synthesized by solid state reaction and solution synthesis with sucrose for carbon source. The X-ray diffraction patterns of solid state reaction indicates small amount of impurities. By FE-SEM and HR-TEM, solution synthesis comprised several tens of nanometer comparing to 500~600 nm of $Li_2MnSiO_4$/C prepared by solid state reaction. The $Li_2MnSiO_4$/C prepared by solution synthesis show better electrochemical performance than solid state reaction. The first charge-discharge capacity are 236, 189 mAh/g respectively by solution synthesis. But its cycle performance was poor as yet and its capacity retention was 62% after 10 cycles.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.24 no.2
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• pp.1-7
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• 2004

In this paper, the new improved method for photovoltaic system was studied available for a lighting load by measuring the state of charge of lead-acid batteries. Photovoltaic systems has been evaluated as one of the most new and renewable energy and especially, the Stand-Alone Photovoltaic system has been used to a street light, a road sign light, an air caution light, an emergency call. Many Stand-Alone PV system are installed by a group. Although the pre-installation cost of PV system is high and it has not been operated due to the absence of optimal management standards. In this paper, it is proposed a new operating method by the measurement of lead-acid battery's SOC with a Ah balancing.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.137.1-137.1
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• 2011

올리빈 구조의 $LiFePO_4$ 정극 활물질은 $650^{\circ}C$에서 고상법으로 제조되었다. $LiFePO_4$의 전자전도도를 향상시키기 위하여 graphite nanofiber(GNF)를 각각 3wt%, 5wt%, 7wt%, 9wt% 첨가하여 $LiFePO_4$-C를 제조하였다. 제조된 분말의 입자 형태를 확인하기 위하여 X-ray diffraction(XRD)과 File Electronic Scaning Electromicroscopy(FE-SEM)를 측정하였다. XRD결과로부터 제조된 분말은 모두 순수한 결정 구조를 나타내었고 입자의 크기는 약 200nm였다. 5wt% GNF를 첨가한 $LiFePO_4$-C는 기타 첨가량에 비해 방전용량이 가장 높았다. 첫 사이클의 용량은 151.73mAh/g 나타났고 50 사이클 뒤에도 92% 이상을 유지하고 있었다. 첨가하지 않은 것에 비해 43% 증가하였다. $LiFePO_4$-C(3wt%), $LiFePO_4$-C(7wt%), $LiFePO_4$-C(9wt%)의 첫 사이클 방전용량은 각각 147.94mAh/g, 136.64mAh/g, 121.07mAh/g 나타났다. $LiFePO_4$-C(5wt%)에 비해 용량은 떨어쪘지만 순수한 $LiFePO_4$보다 많이 높았다. 임피던스 결과를 보면 기타 첨가량에 비해 $LiFePO_4$-C(5wt%)의 저항 제일 낮았다. 이는 충방전 결과와 일치하였다. graphite nanofiber의 첨가로 인하여 $LiFePO_4$ 정극 활물질의 전자전도도가 높아지고, 따라서 전기화학적 특성도 크게 향상되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1323-1324
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• 2007

전기방사법을 이용하여 PVK-CdTe 용액으로 하이브리드 나노파이버를 제조하였다. 하이브리드 나노파이버 형상은 광학현미경과 Scanning Electron Microscope으로 관찰되었으며, 직경은 $300nm\;{\sim}\;30{\mu}m$이고, 길이는 $500\;{\mu}m$이상 이였다. PVK-CdTe 하이브리드 나노파이버의 Photoluminescence 측정을 통하여 하이브리드 나노파이버내에 나노입자특성을 유지한 CdTe 나노입자의 존재를 확인하였으며, 대기와 진공 중에서의 I-V 측정을 통해 진공 상태에서보다 대기상태에서 약 2배 정도 전류가 증가한다는 것을 알았다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.4
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• pp.161-171
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• 2015

High-yield zinc germanium oxide ($Zn_2GeO_4$) and zinc tin oxide ($Zn_2SnO_4$) nanowires were synthesized using a hydrothermal method. We investigated the electrochemical properties of these $Zn_2GeO_4$ and $Zn_2SnO_4$ nanowires as anode materials of lithium ion battery and sodium ion battery. The $Zn_2GeO_4$ and $Zn_2SnO_4$ nanowires showed excellent cycling performance of the lithium ion battery, with a maximum capacity of 1021 mAh/g and 692 mAh/g after 50 cycles, respectively, with a high Coulomb efficiency of 98 %. For the first time, we examined the cycling performance of $Zn_2GeO_4$ and $Zn_2SnO_4$ nanowires for sodium ion batteries. The maximum capacity is 168 mAh/g and 200 mAh/g after 50 cycles, respectively, with a high Coulomb efficiency of 97%. These nanowires are expected as promising electrode materials for the development of high-performance lithium ion batteries as well as sodium ion batteries.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.3
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• pp.348-355
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• 2023

Magnesium secondary batteries are attracting much attention due to their potential to replace conventionally used lithium ion batteries. Magnesium secondary battery cathode material Mo₆S₈ were synthesized by molten salt synthesis method and PVC as a carbon materials were added to improve electrochemical properties. Crystal structure, size and surface of the synthesized anode materials were measured through XRD and SEM. Charge-discharge profiles and rate capabilities were measured by battery test system. 2.81 wt% PVC coated sample showed the best rate capabilities of 85.8 mAh/g at 0.125 C-rate, 69.2 mAh/g at 0.5 C-rate, and 60.5 mAh/g at 1 C-rate.