• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.161-171
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• 1997

$AB_2$ type Zr-based Laves phase alloys have been studied for potential application as negative electrode in Ni/MH batteries. However, They have a serious disadvantage of poor activation behavior in KOH solution. In this work, a new method of alloy design method was tried for improving Zr-based alloy activation. this method has focused on phase controlling to make multi-phase microstructure. In the case of multi-phase Zr-V-Mn-Ni shows good performance in activation, but activation mechanism has not been known. So, we were in search of elucidating this mechanism, Using morphological and electrochemical analysis, we could find that surface morphology and electocatalytic activity of the alloy change during immersion in KOH solution. V-rich second phases are selectively corroded and dissolved and then become Ni-rich phases. Resulting from these surface reaction in KOH solution, self-hydrogen charging occurs through Ni-rich phase. However, the alloy has poor cyclic durability because of such a corrosion mechanism. Therefore, finally we developed durable alloys by substitution of other alloying element.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.273-279
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• 1998

본 논문에서는 제안하는 계단충전방식에서는 직렬로 연결된 전지에 있어서 각 전지의 $\Delta$V=0 시점이 서로 다름을 고려하여 각 전지별로 선택적으로 충전단계를 절환시킴으로써 과충전 또는 부족충전을 예방할 수 있도록 하였다. 또한, 각 단계의 초기에 전지간의 잔존용량의 불균등을 해소하기 위해 시분할 균등충전모드를 추가하였다. 기존의 계단충전방식에 비해 선택적 충전단계절환을 위한 간단한 회로가 추가되지만 과충전과 부족충전을 예방하므로 전지수명과 충전효율을 개선시킬 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.294-299
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• 2001

기계적 합금화 방법을 이용하여 제작한 Ni-MH 전지용 $Mg_2$Ni전극의 표면 불화처리에 대한 전기화학적 충.방전 특성이 조사되었다. 20시간 밀링을 통해 제조된 $Mg_2$Ni합금은 나노결정을 가졌으며 그 $Mg_2$Ni전극의 KOH전해질내에서 충.방전 실험 결과, 초기 방전 용량이 280mAh/g이상으로 증가하였으나 10cyc1e이내에 급격히 퇴화되었다. 전극표면에서 지속적이고 안정한 불화층 형성을 목적으로 KOH용액에 잉여의 불소이온이 첨가된 $Mg_2$Ni전극의 내구성은 크게 향상되었으며 특히 2N KF를 첨가했을 경우 전극의 내구성이 가장 크게 향상되었다. 고율 방전실험의 경우도 그 성능이 90-100mAh/g으로 유지되었다 이러한 내구성 향상의 이유는 표면에 얕고 다공성인 $Mg_2$Ni층의 형성으로 인해 퇴화의 주요인인 Mg(OH)$_2$의 생성이 억제되었기 때문이었다. Effects of the surface fluorination on the electrochemical charge-discharge properties of $Mg_2$Ni electrode in Ni-MH batteries fabricated by mechanical alloying were investigated. After 20h ball milling, Mg and Ni powder formed nanocrystalline $Mg_2$Ni. Discharge capacity of this alloy increased greatly at first one cycle, but due to the formation of Mg(OH)$_2$ passive layer, it showed a rapid degradation in alkaline solution within 10cyc1es. In case of 6N KOH +xN KF electrolyte (x = 0.5, 1, 2), a continuous and stable fluorinated layer formed by adding excess F$^{-}$ ion, increased durability of $Mg_2$Ni electrode greatly and high rate discharge capability(90-100mAh/g). 2N KF addition led to the highest durability of all tested here. The reason of the improvement is due to thin MgF$_2$, which can prevent the $Mg_2$Ni electrode from forming Mg(OH)$_2$layer that is the main cause of degradation.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.115-119
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• 2008

본 논문은 니켈수소전지의 양극 재료인 수산화니켈의 단일 입자 및 코발트 금속산화물에 의해 표면처리 된 수산화니켈 단일 입자에 대해 각각 알카리 전해액 중의 LiOH 첨가 효과를 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 평가하였다. 전위 주사법에 의해 실험한 결과, 수산화니켈 입자에 대한 산화환원 반응과 산소발생 반응에 대한 전기화학적 거동을 보다 명확히 확인 할 수 있었다. 특히, LiOH 첨가에 의해 관찰되는 특징적인 변화는 환원전류 피크가 매우 낮고 브로드하게 반응하는 것으로서, LiOH가 수산화니켈 입자의 격정 구조에 영향을 주어 전기화학적 반응특성에 관여함을 알 수 있다. 그러나 표면 개질 하지 않는 수산화니켈 입자에 LiOH를 첨가 할 경우 용량 및 사이클 특성이 동시에 저하하는 경향을 의였다. 그러나 코발트 금속 산화물로 표면 개질 한 수산화니켈 입자의 경우, LiOH 첨가에 의해 용량 및 싸이클 특성이 향상되는 현상이 관찰 되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.22-30
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• 2018

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 유가금속인 니켈, 코발트 그리고 희토류의 산업적 재활용을 위하여 자동차용 폐전지모듈로부터 분해, 분쇄 및 분급을 통하여 전극 분말을 회수하였다. 회수된 전극 분말 스크랩을 황산용액으로 침출한 결과 황산농도 1.0 M, 고액비 25 g/L, 반응 온도 $90^{\circ}C$, 4시간 동안의 반응조건에서 니켈, 코발트 그리고 희토류는 약 99%의 침출결과를 얻었으며, 침출액으로부터 희토류는 10 M NaOH를 이용하여 pH 2.0 이하에서 희토류 침전물과 니켈/코발트 용액 분리가 가능하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권2호
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• pp.3-10
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• 2017

희토류 원소는 첨단 산업용 소재의 구성 성분으로 고순도가 요구된다. 국내산 monazite광과 Ni-MH전지는 경희토류를 함유한 자원이다. 이러한 자원을 염산으로 침출한 용액에서 경희토류성분을 용매추출로 분리하는 공정에 대해 고찰하였다. 양이온 추출제와 3차 아민의 혼합추출제로 경희토류를 추출시 상승효과가 있으며 pH 감소가 둔화된다. 혼합추출제 사용시 수상의 pH가 금속의 추출 및 상승효과에 미치는 영향을 분석하였다. 향후 양이온과 아민의 혼합추출제에 의한 경희토류 분리공정을 개발하기 위해서는 mixer-settler의 조업 자료 확보가 필요하다.

• 전기화학회지
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• 제4권2호
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• pp.53-57
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• 2001

전기자동차 운용시 빈번히 발생되는 차량의 주정차기간에 축전지는 자기방전을 일으켜 용량의 손실이 발생하게 된다. 따라서 전기자동차의 잔존용량을 정확히 측정하기 위해서는 자기방전에 의한 용량손실을 고려하여야 한다. 이 논문에서는 전기자동차 운용시 빈번히 발생할 것으로 예상되는 주정차기간에 대해 포괄적으로 적용할 수 있는 Ni/MH Battery의 자기방전율을 나타내는 일반식을 전산모사 방법 중 하나인 실험계획법을 이용하여 구하였으며 이를 시험데이터와 비교하였다. 실험계획법을 위한 온도영역으로는 전기자동차가 운용되는 $-20\~30^{\circ}C$의 온도구간을 선정하였으며, 축전지의 방치시간으로는 자기방전이 상대적으로 크게 일어나며 빈번히 발생할 것으로 예상되는 영역인 1일$\~$15일 범위를 선택하였다. 이와 같은 방법으로 실험계획법에 의해 구해진 축전지 자기방전율에 대한 일반식의 타당성을 검증하기 위해 축전지에 대한 자기방전시험을 수행하여 비교하였으며, 그 결과 실험계획법으로 예측한 축전지의 자기방전율은 시험데이터와 우수한 일치를 나타내었다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제3권2호
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• pp.200-206
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• 2014

This paper describes magnetically levitated vehicle with hybrid magnets, which have been studied by the authors in place of streetcars or conveyance system. An experimental vehicle of 20kg was magnetically levitated by using a small number of dry-cell batteries, which consisted of 10 Ni-MH cells of 1900mAh in series. The magnets were activated sequentially, because the internal resistance of the batteries suppressed the maximum current. The vehicle was kept levitating for about 2 hours and was stable against disturbance due to instantaneous external force. In this paper, dynamic characteristics of the magnetically levitated vehicle using a small number of dry cell batteries are presented.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.45-49
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• 2006

본 논문은 마이크로 전극 시스템에 의하여 연료전지 및 Ni-MH 전지로의 응용을 가정한 $AB_5$계 수소저장합금인 $MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$의 단일 입자에 대하여 전기화학적인 평가를 수행하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로 전극을 합금 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고, 합금 입자 내에서 수소원자의 겉보기 화학적 확산계수를 계산하기 위하여 Potential-Step 실험을 실시하였다. 여기에서 사용되는 합금입자는 치밀하고 전도성이 있는 구형이므로 데이터 해석을 위해 구형확산 모델을 적용하였다. 실험결과로서 겉보기 확산계수($D_{app}$)는 수소 흡장 및 방출되는 전 과정에서 $10^{-9}$과 $10^{-10}[cm^2/s]$ 수준인 것으로 확인되었다. 마이크로 전극 측정 시스템에 의한 단일 입자의 전기화학적 평가는 기존의 Composite Film 전극에 비해 수소저장합금에 대해 보다 상세하고 정확한 정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권2호
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• pp.85-90
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• 2018

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 희토류를 회수하기 위하여 $H_2SO_4$로 침출한 용액에 10 M NaOH를 첨가하여 희토류를 pH 2.0 이하에서 약 98 % 침전시켰다. 이후 회수된 희토류 복합 침전물은 $800^{\circ}C$에서 4시간 동안 열처리를 통해 $HNO_3$에 대한 침출률을 증가시켰으며, 희토류 복합 침전물이 용해된 용액에 oxalic acid를 첨가하여 2차 침전을 실시하였다. 재침전된 희토류는 다시 $800^{\circ}C$에서 4시간 열처리를 통해 산화물 형태로 변환되었으며, 이때 희토류 산화물의 순도는 약 99.5 %를 나타내었다.