• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.20 no.3
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• pp.238-244
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• 2009

We investigated the electrochemical properties of lithium/molybdenum sulfide(Li/MoS$_2$) using tetra (ethylene glycol) dimethyl ether(TEGDME) electrolyte. The Li/TEGDME/MoS$_2$ cell showed the first discharge capacity of 288mAhg$^{-1}$. From the XRD, SEM results of the MOS$_2$ electrode in various cut-off voltage during charge-discharge process, MoS$_2$ partly changed into Li$_2$S and Mo during discharge and Li$_2$S partly recovered into MOS$_2$ and Li during charge. Full charged MOS$_2$ electrode showed lump shape of big size, which might be related to agglomerate of MoS$_2$ particles. Therefore, the degradation might be related to decrease of active material for electrochemical reaction by agglomeration of MOS$_2$.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.5
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• pp.12-20
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• 2020

최근 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물이 새로운 고성능 리튬이온전지 음극소재로서 주목받고 있다. 층상구조 물질들의 고성능 전극 소재 활용에 있어 박리를 이용한 정확한 층의 개수 조절은 전기화학 반응성을 증가시키고, 전극 필름 내에서의 균일한 거동을 위해서 매우 중요하다. 볼 밀링 공정은 이차전지 전극 소재 제조에 있어서 주로 물질의 분쇄나 고상 화학반응을 유도하여 합금 형태의 전극 소재 개발에 보편적으로 사용되는 공정이나, 층상구조를 가진 전이금속 칼코겐 화합물에 적용하면 층상구조 물질에 고체윤활작용을 일으켜 박리가 촉진된다. 이러한 성질을 이용하여 다양한 종류의 전이금속 칼코겐 화합물(예: MoS₂, MoSe₂, NbSe₂)에 적절한 카본 매트릭스 물질과 복합화를 통해 새로운 전극 소재를 합성하고, 이를 통해 고성능 리튬이온전지 음극 소재를 제조하는 연구 동향에 대해 보고하고자 한다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.1
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• pp.16-20
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• 2004

To electropolymerize Polypyrrole(ppy) film modified with fullerene $ions(full^-)$ the cell, Au/5 mM pyrrole, 1mM fullerene, 0.1M $TBABF_4,\;CH_2Cl_2/Pt$, was employed to Prepare the wafer-like type of $electrode/ppy(full^-)ppy(full^-){\ldots}$ electrodes. They were applied to deposit alkali metal ions with the cell of Au(quartz crystal analyzer; QCA)/ppy$(full^-)$, 0.01M metal ion(aq.)/Pt. The depositing rate constant of each ion for $Li^+,\;Na^+,\;K^+,\;Rb^+\;and\;Cs^+$, determined from the first order equation was $1.60\times10^{-8},\;3.13\times10^{-11},\;1.38\times10^{-9},\;2.71\times10^{-11}\;and\;2.98\times10^{-12}mo1.s^{-1}$ respectively. The calculated stoichiometry of the ions determined by quartz crystal microbalance(QCM) at the electrodes was $Li_7C_{60},\;Na_4C_{60},\;K_3C_{60},\;Rb_1C_{60}\;and\;Cs_1C_{60}$ respectively.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.60 no.4
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• pp.574-581
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• 2022

Nanofibers comprising reduced graphene oxide (rGO) and Mo₂C/Mo₂N nanoparticles (Mo₂C/Mo₂N rGO NFs) were prepared for a functional interlayer of Li-S batteries (LSBs). The well-dispersed Mo₂C and Mo₂N nanoparticles in the nanofiber structure served as active polar sites for efficient immobilization of dissolved lithium polysulfide. The rGO nanosheets in the structure also provide conductive channels for fast ion/electron transport during charging-discharging and ensured reuse of lithium polysulfide during redox reactions through a fast charge transfer process. As a result, the cell assembled with Mo₂C/Mo₂N rGO NFs-coated separator and pure sulfur electrode (70 wt% of sulfur content and 2.1 mg cm^-2 of sulfur loading) showed a stable discharge capacity of 476 mA h g^-1 after 400 charge-discharge cycles at 0.1 C. Furthermore, it exhibited a discharge capacity of 574 mA h g^-1 even at a high current density of 1.0 C. Therefore, we believe that the proposed unique nanostructure synthesis strategy could provide new insights into the development of sustainable and highly conductive polar materials as functional interlayers for high performance LSBs.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.259-259
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• 2007

층상구조의 전이금속 산화물($LiMO_2$, M=Co, Ni, Mn)은 리튬이차전지용 양극재료로 활발한 연구가 진행되고 있다. 차세대 리튬이차전지 시스템의 개발 및 고성능화를 위해서는 전지의 용량을 결정하는 핵심 부품인 양극재료의 고용량화 및 고안정화는 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 상업적으로 큰 장점이 있는 고상반응 공정을 이용하여 리튬이차전지용 양극소재를 제조하고, 소재의 전기화학적, 구조적인 특성을 평가하였으며, 다음과 같은 주제를 가지고 연구를 진행하였다. $LiCoO_2$ 양극재료는 리튬이온전지로 널리 사용되고 있다. 높은 에너지 밀도의 리튬이온전지를 얻기 위해서는 $LiCoO_2$ 양극재료가 고용량화 및 고밀도화를 가져야 한다. 여기서 $LiCoO_2$ 분말이 irregular particle morphology를 가지면 tap density가 $2.2-2.4gcm^{-3}$로 에너지 밀도가 낮으나, 구형 $LiCoO_2$의 정극재료는 tap density가 $2.6-2.8gcm^{-3}$로 상대적으로 energy density가 높아지는 효과가 있다. 구형 $LiCoO_2$ 양극재료를 합성하기 위해서는 chelating agent를 이용한 "controlled crystallization" 침전법을 사용하여 합성한 구형 코발트 수화물을 사용하고 있다. "controlled crystallization" 침전법에서 사용되는 chelating agent로는 주로 ammonia가 이용되고 있다. 본 연구에서는 chelating agent로 ethylene diamine을 사용하여 sodium hydroxides를 precipitation으로 침전 반응하여 구형 코발트 수화물을 합성하였다. 상기 방법으로 합성된 코발트 수화물과 리튬 수화물($LiOH{\cdot}H_2O$-고순도화학(高殉道化學))을 사용하여 고상법을 통하여 $LiCoO_2$를 합성하였다. 제조된 분말의 결정구조와 전기화학적 특성분석은 X-선 회절분석 및 리트벨트 구조정산, 그리고 충/방전 싸이클링을 수행하였으며, 분말의 미세구조 변화를 SEM을 이용하여 분석하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.24 no.6
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• pp.197-201
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• 2014

As the importance of rare metal is increasing globally, Japan introduced the concept of Strategic Elements in 2004, and started Strategic Elements Project in 2007. The Goal of this project run by MEXT (Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology) is to develop high-function materials and components that do not use rare or harmful elements by studying the role and characteristics of the elements that compose materials and components and decide their functions and characteristics. In September 2010, Japanese coast guard arrested a Chinese fishing boat near Senkaku Islands (Diaoyudao Islands by China), which escalated to the territory issue and eventually a big diplomatic and economic conflict. In order to put pressure on Japanese Government, China used an economic option, which is the ban of rare earth export to Japan. This incident doubled Japan's motivation to develop Strategic Elements and put more efforts into this Project. MEXT set the following three research areas in February 2012: Study of alternative materials using sufficient and harmless elements, Study of applications for the high-functions of Strategic Elements, Study of practical design for components using Strategic Elements. Through a course of gathering the opinion of professionals, MEXT settled down with the following 4 research and study areas for the Strategic Elements Project in June 2012. 1. Magnetic materials to replace Dy, Nd. 2. Catalyst/Battery materials to replace Pt, Rh/Li, Co. 3. Electronic materials to replace In, Ta. 4. Structural materials to replace Nb, Mo. This paper deals with the first area and reviews the results of the research and study as of now.