• 제목/요약/키워드: Li/S 전지

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나노 흡착제가 Li/S 이차전지용 유황양극의 전기화학적 특성에 미치는 영향 (The Effects of the Nano-sized Adsorbing Material on the Electrochemical Properties of Sulfur Cathode for Lithium/Sulfur Secondary Battery)

  • 송민상;한상철;김현석;안효준;이재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.259-269
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    • 2002
  • A battery based on the lithium/elemental sulfur redox couple has the advantage of high theoretical specific capacity of 1,675 mAh/g-sulfur. However, Li/S battery has bad cyclic durability at room temperature due to sulfur active material loss resulting from lithium polysulfide dissolution. To improve the cycle life of Li/S battery, PEGDME (Poly(ethylene glycol) dimethyl ether) 500 containing 1M LiTFSI salt which has high viscosity was used as electrolyte to retard the polysulfide dissolution and nano-sized $Mg_{0.6}Ni_{0.4}O$ was added to sulfur cathode as additive to adsorb soluble polysulfide within sulfur cathode. From experimental results, the improvement of the capacity and cycle life of Li/S battery was observed( maximum discharge capacity : 1,185 mAh/g-sulfur, C50/C1 = 85 % ). Through the charge-discharge test, we knew that PEGDME 500 played a role of preventing incomplete charge-discharge $behavior^{1,2)$. And then, in sulfur dissolution analysis and rate capability test, we first confirmed that nano-sized $Mg_{0.6}Ni_{0.4}O$ had polysulfide adsorbing effect and catalytic effect of promoting the Li/S redox reaction. In addition, from BET surface area analysis, we also verified that it played the part of increasing the porosity of sulfur cathode.

알루미나 기판상에 구현된 0.6mAh급 전고상 박막전지 (0.6 mAh All-Solid-State Thin Fim Battery Fabricated on Alumina Substrate)

  • 박호영;남상철;임영창;최규길;이기창;박기백;조성백
    • 전기화학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.181-185
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    • 2005
  • 알루미나 기판을 사용하여 백금 박막 전류 집전체상에 $2.9{\mu}m$ 두께 및 $4cm^2$의 전극면적을 갖는 $LiCoO_2$ 박막을 R.F. 마그네트론 스퍼터링법에 의해 증착하였으며, 아르곤 공정 압력 및 인가된 R.F. 전력량에 따른 Li/Co 몰 비 의존성에 대해 고찰하였다. 비정질계 고체전해질인 Lipon 및 Li 음극이 순차적으로 증착된 박막전지를 제조하여 정전류충, 방전 시험하였으며, 고율방전 특성 및 충, 방전 횟수에 따른 전지 용량 변화를 측정하였다. 교류임피던스를 통해 전지내부의 저항성분을 측정하였으며, 이에 대한 등가회로를 구성하여 시뮬레이션한 결과와 비교하였다.

장기체공 무인기용 태양전지-연료전지를 활용한 동력원 구성 및 지상시험 (Configuration and Ground Tests of Solar Cell and Fuel Cell Powered System for Long Endurance UAV)

  • 박병섭;김현탁;백승관;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.94-101
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    • 2015
  • 장기체공 무인기용 동력원으로 활용될 태양전지-연료전지 복합 동력원 통합 전 단계로 태양전지와 연료전지 개별 시스템에 대한 구성과 평가를 수행하였다. 태양전지 시스템은 Sunpower사의 C60 태양 전지를 활용한 모듈, 상용 태양광 MPPT 제어기, 그리고 리튬-폴리머 배터리를 이용하여 구성하고 평가하였다. 연료전지 시스템 운용을 위하여 $NaBH_4$ 가수분해를 이용한 수소공급장치의 재시동 특성을 확인하였다. 태양전지 시스템에 속한 배터리의 성능이 평균 -2.9 V/hour임을 확인하였다. 수소공급장치의 재시동 특성이 운용임무 조건에서 안정적인 성능이 나타남을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 임무조건에서의 각 단일시스템의 성능이 적합함을 확인하였다.

유황전극의 탄소량 변화에 따른 리튬/유황 전지의 방전특성 변화 (Effect of Carbon Content of Sulfur Electrode on the Electrochemical Properties of Lithium/Sulfur Battery Using PEO Electrolyte)

  • 강근영;류호석;김종선;김기원;안주현;이건환;안효준
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.317-323
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    • 2006
  • Electric conductive material should be homogeneously mixed with sulfur in sulfur electrode fabrication of lithium/sulfur battery, because sulfur is electric insulator. In this paper electrochemical properties of Li/S battery was studied with various compositions of sulfur electrodes. When content of sulfur changed from 40 wt.% to 80 wt.%, the 60 wt.% sulfur electrode showed the maximum capacity of 1489 mAh/g-sulfur. Electrochemical properties of Li/S battery using 60 wt.% sulfur was also investigated with various carbon contents. The discharge capacity changed as a function of carbon contents. The optimum composition was 25 wt.% carbon for 60 wt.% sulfur electrode.

고온 작동형 전지의 전해질 및 전극내 첨가염 변화에 따른 전기화학적 특성 연구 (Electrochemical Properties on High Temperature Operating Battery by Electrolyte and Salts in Electrodes)

  • 최유송;하상현;조성백
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.740-746
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    • 2011
  • Thermally activated batteries have good stability, reliability and long shelf life. Due to these characteristics and operational mechanism, thermal batteries are usually applied to military power sources. Especially, Li/$FeS_2$ thermal batteries, which are used mostly in these days, use LiCl-KCl and LiBr-LiCl-LiF as electrolytes. The electrochemistry of thermal batteries have been researched for long time, however, electrochemical study using impedance spectroscopy was not published so much. Through this research, microscopic electrochemical research was investigated with electrochemical impedance spectroscopy(E.I.S). Electrolyte effects on Li/$FeS_2$ thermal battery was researched changing electrolytes, LiCl-KCl and LiBr-LiCl-LiF. Additionally, the salts, which are added to electrolytes, effects on thermal battery were researched. It is expected that the impedance spectroscopy analysis is applicable to not only thermal battery electrochemical study effectively, but also, thermal battery developments.

리튬전지의 생산성 향상을 위한 AI Foil spec. 변경에 관한 연구 (A study on productivity improvement of Li/MnO$_2$ battery by change of AI Foil spec.)

  • 김학주;송수정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
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    • pp.91-94
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    • 2001
  • 리튬전지의 vent cap ass'y용의 AI foil에 LDPE(low density polyethylene)만을 coating하였으나 LDPE는 vent cover인 sus와의 열접착성이 우수하지 못하기 때문에 vent 조립시 상당한 주의가 필요했다. 그러나, LDPE보다 열접착성이 우수한 EVA(ethylene vinylacetate)와 EAA(ethylene acrylic acid)의 2중 coating된 AI foil을 이용함으로 열접착성을 향상시킬 수 있었다. 이에 따라, 전해액 누액 등의 전지 불량 원인을 제거함과 동시에 vent cap ass'y의 조립시 공정 불량까지 감소시킬 수 있었다.

NASA LIS를 이용한 미계측 지역의 수문인자 산출 (Analysis of Hydrologic Parameters of Ungaged Area Using NASA LIS)

  • 박광하;황의호;정관수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.115-122
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    • 2018
  • 수문순환 과정 중 일부인 유출량을 산정하기 위해서는 지형학적 변수, 강우량, 토양수분, 증발산량 등의 인자들이 필요하다. 본 연구에서는 미계측 지역의 유출량 산정을 위한 주요 인자인 토양수분과 증발산량을 지표면 모델을 통해 산출하고자 한다. 사용한 시스템은 미국 NASA에서 개발한 LIS(Land Information System) 프레임워크이며 LIS에 적용된 지표면 모델 중 Noah-MP을 초기 매개변수로 사용하였다. 입력 자료는 전지구 범위로 제공되는 자료를 사용하여 남한 지역을 대상으로 토양수분 및 증발산량을 산출하고 지상 관측 자료, 원격탐사 기반의 토양수분과 증발산량을 통해 정확도를 평가하였고 ASOS 관측 자료를 내삽하여 산출된 토양수분 및 증발산량의 정확도도 평가하였다. 남한 지역을 대상으로 정확도를 평가한 후 대표표적 미계측 지역인 북한을 대상으로 토양수분 및 증발산량을 산출하였다. LIS의 Noah-MP 지표면 모델로 토양수분 및 증발산량을 산출한 결과 ASOS를 내삽하여 산출한 결과가 설마천의 경우 정확도는 오히려 낮아졌고 청미천, 서산의 정확도는 높아졌다. 이는 초기 매개변수 설정을 이용한 것과 전지구 범위의 자료를 사용하여 토양수분 및 증발산량을 산출하여 발생된 오차이며 매개변수 최적화 및 고해상도의 입력자료를 사용하면 보다 높은 정확도를 확보할 수 있다. 이를 통해 미계측 지역에서도 충분히 활용 가능한 토양수분 및 증발산량을 산출하여 유출량을 산정할 수 있을 것으로 사료된다.

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연료전지용 DC-DC 컨버터를 위한 디지털 제어기법 (A Digital Control Technique of DC-DC Converter for Fuel Cell Applications)

  • 송유진;박석인;정학근;한수빈;정봉만
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.216-218
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    • 2006
  • 본 논문에서는 연료전지용 듀얼 부스트 컨버터의 전압제어루프의 피드백 루프에 디지털 필터를 도입하여 부하에 의해 발생하는 출력전압의 저고조파 리플성분을 제거한 측정값을 사용함으로써 입력전류의 저고조파 리플을 제거하고, 전류제어루프에 predictive deadbeat 제어기법을 적용하여 제어주기와 제어알고리듬 계산에 의한 시간적 지연에 의해 발생되는 동적응답특성의 저하를 최소화한다. 센서를 사용하는 대신 연료전지 스택에 공급되는 수소와 공기의 압력과 스택의 출력전류에 결정되는 연료전지의 전압-전류 특성곡선을 이용하여 부스터 컨버터의 입력전압을 계산하고 전류를 제어함으로써 연료전지 시스템의 성능을 최적화한다.

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2차 전지 음극 재료용 $C_6Li$의 다양화에 관한 연구 (The study on the variaty of anode materials, $C_6Li$ for secondary battery)

  • 오원춘;김범수;이영훈;고영신
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.660-666
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    • 1998
  • Li-GFICs, Li-PCICs의 intercalation 과정에 있어서 구조, 화합물의 에너지 상태, 열적 분해 특성, 전기적 성질에 미치는 영향에 대하여 토론하였다. X-선 회절 분석에 의하면 Li-CFICs는 주로 2 stage가 형성되었고 Li-PCICs는 1 stage와 2 stage가 주된 회절선으로 타나났다. Li-AGIC의 경우 지배적으로 1 stage의 구조가 나타났지만 순수한 1 stage의 화합물은 얻을 수가 없었지만 인조 흑연의 구조적 특성 때문으로 예상할 수 있다. 화합물의 에너지 상태를 측정한 결과 여러 가지 탄소물질의 층간 삽입 성질이 이들의 구조와 관련이 있으므로 Li-AGCIs와 Li-GFICs가 에너지적으로 가장 안정한 상태를 보이고 있다. 따라서 Li-CICs중 이들 두가지 화합물은 에너지 저장재로써 적합성을 제시할 수 있다. Li-GFICs에 대하여 열분해에 의한 분석을 한 결과 $300^{\circ}C$에서와 $400^{\circ}C$ 부근에서 강한 발열반응을 보이고 있다. Li-AGIC에 대하여 열적 변이가 일어나는 동안에 열적 안정성과 리튬의 발산 과정을 살펴본 결과, 각각의 온도에서 화합물은 완전한 deintercalation이 일어나지 않고 고온에서도 고차 stage가 유지되었다. 충전 방전특성을 알아본 결과 흑연섬유를 적극물질로 사용하였을 경우 비교적 안정성을 보였고 특성이 우수하게 나타났음을 알 수 있다.

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