• 전자공학회논문지SC
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• 제48권6호
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• pp.34-42
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• 2011

USN환경에서 다양한 정보 수집을 위해 배치된 수많은 센서노드들의 배터리를 일일이 교체해 주는 것은 많은 시간과 비용이 소요된다. 이를 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 센서노드 배터리 충전용 전력획득모듈을 제안한다. 센서모듈이 환경 정보를 센싱하고 정보를 전송하는데 소모하는 전력과 자연 방전되는 배터리 전력을 보충하기 위해, 전력전송모듈에서 전송한 RF 전력을 획득모듈에서 효과적인 획득 및 효율적인 전력관리를 통해 배터리에 충전한다. 획득된 전력은 배터리 전력을 일정한 레벨로 유지시켜 센서노드의 배터리 교체 주기를 반영구적으로 늘림으로써 USN 산업의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN 산업 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문에서는 RF 무선전력전송 시스템을 이용하여 전력전송/획득모듈간 5 m의 거리에서 입사된 10 dBm의 전력을 4.2 V의 1 mA 이상의 전류로 센서노드용 리튬폴리머 배터리에 충전하는 실험을 거쳐 시스템을 검증하였고 센서노드의 배터리 소모전류와 센싱정보 송신주기를 무선으로 충전할 수 있는 전류량과 비교하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권2호
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• pp.139-144
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• 2023

In this study, carbon-coated porous nanofibers were prepared via electrospinning and the performance of Li[Ni_0.93Co_0.07]O₂ (NC) synthesized by electrospinning (E-NC) and co-precipitation (C-NC) was compared. E-NC had a discharge capacity of 206 mAh g^-1 at 0.1C (17 mA/g), which is 10% higher than that of C-NC (189.2 mAh g^-1). E-NC shows a high-rate performance of 118.32 mAh g^-1 (61.7%) at 5C (850 mA/g), which is 50% higher than that of C-NC (78.22 mAh g^-1 = 45.7%). Charge transfer of the carbon-coated porous nanofiber E-NC decreased by 35% compared to C-NC after 20 cycles as observed using electrochemical impedance spectroscopy. The results of this study show that the nanofiber structure with carbon coating shortens the Li-ion diffusion path, improves electrical conductivity, resulting in excellent rate performance.

• 한국재료학회지
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• 제19권10호
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• pp.517-521
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• 2009

Si-C composite with hollow spherical structure was synthesized using ultrasonic treatment of organosilica powder formed by hydrolysis of phenyltrimethoxysilane. The prepared powder was pyrolyzed at various temperatures ranging from 900 to 1300 $^{\circ}C$ under nitrogen atmosphere to obtain optimum conditions for Li-ion battery anode materials with high capacity and cyclability. The XRD and elemental analysis results show that the pyrolyzed Si/C composite at 1100 $^{\circ}C$ has low oxygen and nitrogen levels, which is desirable for increasing the electrochemical capacity and reducing the irreversible capacity of the first discharge. The solid Si-C composite electrode shows a first charge capacity of $\sim$500 mAhg$^{-1}$ and a capacity fade within 30 cycles of 0.93% per cycle. On the other hand, the electrochemical performance of the hollow Si-C composite electrode exhibits a reversible charge capacity of $\sim$540 mAhg$^{-1}$ with an excellent capacity retention of capacity loss 0.43% per cycle up to 30 cycles. The improved electrochemical properties are attributed to facile diffusion of Li ions into the hollow shell with nanoscale thickness. In addition, the empty core space provides a buffer zone to relieve the mechanical stresses incurred during Li insertion.

• 전기화학회지
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• 제18권3호
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• pp.130-135
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• 2015

흑연 분말을 프탈로시아닌 또는 구리 프탈로시아닌과 함께 비활성 분위기에서 각각 열처리하여 표면처리를 진행하였고, 이의 속도특성과 저온 작동특성을 조사하였다. 표면처리 후 흑연 분말의 표면에 비정질 탄소와 구리의 코팅 층이 균일하게 형성되었다. 표면처리를 통하여 흑연 전극의 속도특성이 개선되는 것을 확인하였는데, 특히 구리 프탈로시아닌으로 처리한 경우 속도특성의 향상이 두드러졌다. 흑연 전극의 저항을 교류 임피던스와 펄스 저항측정법을 활용하여 조사하였는데, 구리 프탈로시아닌으로 처리된 흑연 전극의 경우가 저항이 가장 작았다. 프탈로시아닌으로 부터 유도된 비정질 탄소 층이 리튬이온의 확산을 용이하게 하고, 구리 프탈로시아닌으로부터 유도된 금속상태의 구리는 전자 전도도를 증가시키기 때문에 저항을 감소시키는 것으로 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.548-551
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• 2000

Spinel phase LiF $e_{y}$M $n_{2-y}$ $O_4$samples are synthesized by calcining a LiOH.$H_2O$, Mn $O_2$and F $e_2$ $O_3$mixture at 80$0^{\circ}C$ for 36h in air. Preparing LiF $e_{y}$M $n_{2-y}$ $O_4$showed spinel phase with cubic phase. The ununiform distortion of the crystallite of the spinel LiF $e_{y}$M $n_{2-y}$ $O_4$was more stable than that of the pure. The discharge capacity of the cathode for the Li/LiF $e_{0.1}$M $n_{1.9}$ $O_4$cell at the first than that of the pure. The discharge capacity of the cathode for the Li/LiF $e_{0.1}$M $n_{1.9}$ $O_4$cell at the first cycle and at the 70th cycle was about 113 and 90mAh/g, respectively. This cell capacity was retained about 82% of the first cycle after 70th cycle. Impedance profile of this cell was more stable than that pure. The resistance, the capacitance and chemical diffusion coefficients of lithium ion showed approximately 80$\Omega$, 36133.87$\mu$F ; 1.4$\times$10$^{-8}$ c $m^2$ $s^{-1}$ , respectively. , respectively.ely.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권5호통권57호
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• pp.160-168
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• 2009

철근이 부식되면 오염된 콘크리트를 제거하고 철근방식을 하고 보수하는 방법과 방청제를 도포하는 방법으로는 철근위치에서 방청성능을 확보하기가 곤란한 실정이다. 이에 본 연구에서는 철근위치까지 방청제를 고압 침투시키기 위한 연구개발에 앞서 방청제 가압 침투 실험을 통하여 침투깊이를 측정하고 위치별 아질산이온의 양을 측정하여 물시멘트비, 압력, 가압시간에 따른 침투깊이 예측하고 우수한 방청성을 가지는 염화물이온과 아질산이온의 몰비 0.6 이상이 되는 물시멘트비와 압력, 가압시간을 산정하였다. 실험결과 물시멘트비가 방청제의 침투에 가장 큰 영향을 주며 또한 실험체의 깊이가 깊어질수록 침투시킨 방청제의 농도는 같지 않고 낮아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제32권4호
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• pp.216-222
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• 2022

The capacity of high nickel Li(Ni_xCo_yMn_1-x-y)O₂ (NCM, x ≥ 0.8) cathodes is known to rapidly decline, a serious problem that needs to be solved in a timely manner. It was reported that cathode materials with the {010} plane exposed toward the outside, i.e., a radial structure, can provide facile Li⁺ diffusion paths and stress buffer during repeated cycles. In addition, cathodes with a core-shell composition gradient are of great interest. For example, a stable surface structure can be achieved using relatively low nickel content on the surface. In this study, precursors of the high-nickel NCM were synthesized by coprecipitation in ambient atmosphere. Then, a transition metal solution for coprecipitation was replaced with a low nickel content and the coprecipitation reaction proceeded for the desired time. The electrochemical analysis of the core-shell cathode showed a capacity retention of 94 % after 100 cycles, compared to the initial discharge capacity of 184.74 mA h/g. The rate capability test also confirmed that the core-shell cathode had enhanced kinetics during charging and discharging at 1 A/g.

• 전기화학회지
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• 제15권1호
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• pp.27-34
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• 2012

열처리 온도를 $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$로 다르게 하여 비정질 및 결정질구조의 탄소를 포함하는 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$분말을 각각 합성하였으며, 결정성에 따른 리튬 이차전지용 음극으로의 특성을 비교하였다. 결정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$은 추가반응에 의하여 리튬이 저장되기 때문에 260 mAh $g^{-1}$의 제한된 용량만을 지니고 있음에 비하여, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 3가의 바나듐이 금속상태에 근접할 정도로 가역적으로 반응되어 460 mAh $g^{-1}$의 큰가역용량을 발현함을 확인하였다. 이는 비정질 구조에서 기인하는 특성으로 유연한 구조로 인한 새로운 리튬의 저장공간이 확보되는 것 때문이라 할 수 있다. 또한, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 비정질 구조에 기인하는 선형적인 충방전 곡선을 지니고 있어 정확한 충전심도의 예측이 용이할 뿐만 아니라, 결함구조에서 유발된 리튬이온의 향상된 확산성으로 인하여 우수한 속도 특성도 나타내고 있다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.211-221
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• 2023

본 연구는 에너지 저장 응용을 위한 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질 및 CxNy-C 유연 전극의 합성 및 특성에 관한 연구이다. 이중 기능을 갖는 PVI-PGMA 공중합체는 우수한 이온 전도성을 나타내었으며, PVI-GMA73/LiTFSI200 막 전해질은 1.0 × 10^-3 S cm^-1의 최고 전도도를 달성하였다. CxNy-C 전극의 전기화학적 성능을 체계적으로 분석하였으며, C3N2-C는 나노와이어와 다면체로 구성된 높은 연결성을 갖는 하이브리드 구조와 이중 Co/Ni 산화물을 포함하여 풍부한 산화환원 활성 부위와 이온 확산을 용이하게 하는 특징으로 인해 958 F g^-1의 최고용량 및 최소한의 전하 전달 저항(R_ct)을 달성하였다. 흑연 탄소 껍질의 존재는 충전-방전 동안 높은 전기화학적 안정성에 기여하였다. 이러한 결과들은 고성능 에너지 저장 장치인 슈퍼커패시터 및 리튬 이온 전지와 같은 첨단 에너지 저장 장비에 PVI-PGMA/LiTFSI 고분자 막 전해질과 CxNy-C 전극을 활용하는 잠재력을 보여주었으며, 지속 가능하고 고성능의 에너지 저장 기술을 더욱 발전시키는 길을 열어가고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제3권6호
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• pp.614-623
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• 1993

높은 알칼리량을 함유하는 LiF-$Li_{2}O-B_{2}O_{3}-P_{2}O_5$계 유리의 전기적 특성을 분석하였다. $Li_{+}$ 이온은 모두 전기전도에 기여하지 않으나 조성에 따른 전기전도도의 변동은 약전해질 모델을 따르지 않았다. 또한 이동이온의 농도를 구하는데 사용되는 승법칙(power law)의 적용이 가능하지 않았다. 이들 계에서 조성에 따른 전기전도도의 변동은 유리내에서의 이동 가능한 $Li^{+}$이온의 농도변화만으로 또는 이동도의 변화만으로는 설명할 수 없었다. 전도도의 향상은 $(B-O-P)^{o}$ 보다 $Li^{+}$이온의 확산에 부가적인 자리를 제공하는$(B-O-P)^-,di^-$, 및 metaborate가 형성된 것과 관련이 있었다. 전기전도성이 가장 좋은 조성의 $150^{\circ}C$에서의 전기전도도는 $2.43 \times 10^{-4}$S/cm였고 분해포텐샬은 5.94V, emf는 3.14V였고 에너지 밀도는 22Wh/Kg이었다.