• 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.

• 전기화학회지
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• 제21권1호
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• pp.6-11
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• 2018

다양한 전자제품에서 높은 성능의 이차 전지가 요구됨에 따라 안전하고 친환경적이며 경제적인 이차 전지 전극 재료의 개발을 필요로 하고 있다. 리튬-황 배터리는 높은 이론용량과 에너지밀도, 그리고 친환경적인 물질이라는 점에서 차세대 이차전지로써 주목받고 있지만, 폴리설파이드의 용출로 인한 전지 용량감소현상이 일어나고, 황의 부도체 특성으로 인해 아직 상용화 단계에 미치지 못하고 있다. 본 연구에서는 보다 향상된 이차 전지 전극 재료로서 다른 양극 물질들에 비해 에너지 밀도가 높은 황을 양극재로 사용하여 전지를 만들고 이 때 양극 활물질의 구성요소인 황, 도전재, 바인더의 비율을 다양하게 변화하면서 양극을 제조하고 여러 전기화학적 평가를 거쳐 가장 좋은 전지 성능을 낼 수 있는 구성성분 비율을 모색하고자 하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.76-86
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• 2021

Technologies for lithium secondary batteries are now increasingly expanding to simultaneously improve the safety and higher energy and power densities of large-scale battery systems, such as electric vehicles and smart-grid energy storage systems. Next-generation lithium batteries, such as lithium-sulfur (Li-S) and lithium-air (Li-O₂) batteries by adopting solid electrolytes and lithium metal anode, can be a solution for the requirements. In this analysis of battery technology trends, solid electrolytes, including polymer (organic), inorganic (oxides and sulfides), and their hybrid (composite) are focused to describe the electrochemical performance achievable by adopting optimal components and discussing the interfacial behaviors that occurred by the contact of different ingredients for safe and high-energy lithium secondary battery systems. As next-generation rechargeable lithium batteries, Li-S and Li-O₂ battery systems are briefly discussed coupling with the possible use of solid electrolytes. In addition, Electronics and Telecommunications Research Institutes achievements in the field of solid electrolytes for lithium rechargeable batteries are finally introduced.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2012

리튬이온전지의 대형화와 범용화에 따라 경제성과 안정성 관점에서 정극재료의 개발은 중요한 과제로 대두되고 있다. 18650 원통형 전지의 에너지 밀도는 발매 초기인 1991년 230Wh/l에서 2005년 2배 이상의 500Wh/l로 증가하였으며, 제품 대부분의 에너지용량은 450~500 Wh/l, 150~190Wh/kg이고 안전성, 제조비 절감 및 장 수명을 중점적으로 개발하고 있다. $LiCoO_2$ 정극활물질 중의 Co가 고가이므로 Co 사용량을 줄이면서 에너지 용량을 향상시키기 위하여 $LiMn_2O_4$, $LiCo_{1/3}N_{i1/3}Mn_{1/3}O_2$, $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$, $LiFePO_4$-C복합체 (167 mA/g)등이 개발되고 있다. 전동자전거용 전지는 출력밀도 500 Wh/kg, 전동공구용 1,500Wh/kg, EV나 PHEV용으로는 4,000~5,000Wh/kg의 대용량 출력밀도를 요구하고 있으므로 배터리 소재의 성능을 향상시키려고 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 Graphene-sulfur 복합체정극활물질 600 Ah/kg, 2차전지용 분자클러스터(molecular cluster) 320 Ah/kg 등의 새로운 정극활물질이 연구 개발되고 있으므로 실용화가 기대된다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.122-130
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• 2003

Li/S 이차전지의 유황양극의 전기전도도를 향상시키고 유황이 충방전시 전해질내로 용출되는 것을 방지하기 위하여 multi-walled carbon nanotubes (MWNTs)를 thermal CVD 방법으로 제조하여 유황양극에 첨가하였다. 실험결과 첫 사이클에서 Li/S 이차전지의 방전용량은 485mAh/g-sulfur이었고, MWNT 첨가 이후에 유황양극의 cycle life와 rate-capability가 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로 MWNT는 polysulfide를 유황양극에 흡착시키는 동시에 good electric conductor로서 작용한다는 것을 알 수 있었다.