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

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.25 no.6
• /
• pp.592-597
• /
• 2014

The graphite/$SiO_2$ composites as anode materials for lithium-ion batteries were prepared by sol-gel method to improve the graphite's electrochemical characteristics. The prepared graphite/$SiO_2$ composites were analysed by XRD, FE-SEM and EDX. The graphite surface modified by silicon dioxide showed several advantages to stabilize SEI layer. The electrochemical characteristics were investigated for lithium ion battery using graphite/$SiO_2$ as the working electrode and Li metal as the counter electrode. Electrochemical behaviors using organic electrolytes ($LiPF_6$, EC/DMC) were characterized by charge/discharge, cycle, cyclic voltammetry and impedance tests. The lithium ion battery using graphite/$SiO_2$ electrodes had better capacity than that of using graphite electrodes and was able to deliver a discharge capacity with 475 mAh/g at a rate of 0.1 C. Also, the capacity retention ratio of the modified graphite reaches 99% at a rate of 0.8 C.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.44-48
• /
• 2000

Amorphous $V_2O_5$ cathode thin films were prepared by DC-magnetron sputtering at room temperature and the thin film rechargeable lithium batteries were fabricated with the configuration of $V_2O_5/LIPON/Li$ using sequential ex-situ thin film deposition techniques. The electrochemical characteristics of $V_2O_5$ cathode materials Prepared at 80/20 of $Ar/O_2$ ratio showed high capacity and cycling behaviors by half cell test. LIPON solid electrolytes films were prepared by RF-magnetron sputtering using the self-made $Li_3PO_4$ target in pure $N_2$ atmosphere, and it was very stable for lithium contact in the range of 1.2-4.0 V vs. Li. Metallic lithium were deposited on LIPON electrolyte by thermal evaporation methode in dry room. Vanadium oxide based full cell system showed the initial discharge capacity of $150{\mu}A/cm^2{\mu}m$ in the range of $1.2\~3.5V$.

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

• 한국전기화학회:학술대회논문집
• /
• 2002.04a
• /
• pp.59-59
• /
• 2002

• 한국전기화학회:학술대회논문집
• /
• 2000.10a
• /
• pp.28-28
• /
• 2000

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2010.06a
• /
• pp.130.2-130.2
• /
• 2010

한전 전력연구원에서는 2009년 12월부터 125 kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템의 성능평가를 위한 운전이 진행되고 있다. 현재 진행 중인 "250 kW급 열병합 용융탄산염 연료전지 Proto Type개발" 과제의 최종시작품인 250 kW급 발전시스템은 125 kW급 MCFC 스택 2기로 설계되어, 125 kW급 시스템의 시험운전은 매우 중요한 기술적 성과가 될 것이다. 현재 125 kW급 MCFC 스택은 10,000 $cm^2$의 유효전극면적을 갖는 단위전지들로 구성되었으며, 적층 스택의 온도 및 농도분포의 최적화를 위해 내부 매니폴드 및 Co-flow Type 열교환기 기반의 분리판을 개발 적용하였다. 연료극의 전극 구성은 Ni-Al alloy로, 공기극의 전극 구성은 Lithiated-NiO로 이루어졌다. 그리고 매트릭스는 ${\alpha}-LiAlO_2$로 제작되었고, 전해질은 Li과 K Carbonate가 68 : 32 비율로 섞인 용융염을 사용하였다. 본 125 kW급 용융탄산염 연료전지 시스템의 운전평가는 고적층 스택의 온도 및 농도 분포를 확인하고, 최적화된 스택 운전 조건을 도출하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 125kW급 스택 1기의 규모의 주변기기 시스템은 외부개질기, 촉매연소기, 이젝터, 고온순환 블로어 및 공기블로어 등으로 이루어져 있다. 고온형 연료전지 시스템에서 연료극과 공기극의 균일한 온도 및 압력 확보는 매우 중요하며, 이를 위하여 외부개질기 및 촉매연소기 연동을 통한 온도편차를 최소화하고, 기존 고온용 순환 블로어 대신 이젝터를 개발 도입하여 압력균형을 조절하였다. 125kW급 MCFC 시스템은 2009년 12월부터 전처리 운전을 시작하여 2010년 1월 말부터 PCS로 전기를 생산하고 있다. 평균전압 0.83V에서 100kW의 출력을 기록하였으며, 피크부하 120 kW, 누적출력량 30 MWh를 초과달성하였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.36-39
• /
• 2018

Transparent olivine $LiNiPO_4$ thin films on sapphire substrates were fabricated by radio frequency (RF) magnetron sputtering. The X-ray diffraction patterns show these thin films have the phase of $LiNiPO_4$ with an ordered olivine structure indexed to the orthorhombic Pmna space group. $LiNiPO_4$ thin films deposited on sapphire substrates exhibit transmittance of about 83 %. It was confirmed that the $LiNiPO_4$ thin film exhibits a high potential of 5 V-class.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.22 no.4
• /
• pp.139-147
• /
• 2019

Lithium-ion battery (LiB) with high energy density and efficiency has been utilized for the electric vehicle (EV) and energy storage system (ESS) as well as portable devices. However, as explosion accidents have frequently happened till lately, all-solid-state lithium secondary battery (ALSB) began to get in a spotlight because it can secure a very high safety and energy density by substituting flammable organic liquid electrolyte to nonflammable inorganic solid electrolyte. In spite of ALSB's certain merits, it has shown much poorer performance of cells than one of LiB due to some challenges, which have been small or never dealt with in the LiB system. Hence, although plenty of studies made progress to solve them, an approach about design of all-solid-state electrode (ASSE) has been limited on account of difficulty of ALSB's experiments. That is why the virtual 3D structure of an all-solid-state electrode has to be built and used for the prediction of cell performance. In this study, we elucidate how to form the 3D ASSE structure and what to be needed for the simulation of characteristics on ALSB. Furthermore, the ultimate orientation of 3D modeling and simulation for the study of ALSB are briefly suggested.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.435-438
• /
• 2009

A navigation aid buoy is a kind of safety facility for maritime navigation with a purpose of leading the vessels for navigating, docking and sail off. An advanced rechargeable battery is required for stable power supply for navigation aid buoy as the high magnitude LED lamps, real time location/control for navigation aids and e-Navigation support systems with maritime climate observation equipments have recently been deployed. This study is focused on the lithium battery, especially lithium polymer battery which is believed to be safer than the other types of batteries. The lithium polymer battery reviewed in this study is designed with $LiFePO_4$-based cathode, which has superior safety features to the oxide-based cathodes. Besides, a 3.6kWh battery pack has been built with the above-mentioned unit cells for the purpose of comparative research with lead acid battery system.