• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.46-52
• /
• 2003

유황 양 전극과 액체 전해질, 리튬 금속을 음극으로 사용한 리튬 유황 전지를 제조하여 그 특성을 조사하였다. 유황 전극은 유황파우더와 carbon black 을 도전재로, 그리고 바인더로 PVdF를 사용하여 제조하였다. 이렇게 제조된 셀은 두개의 다른 전압 구간에서 충방전 실험을 행하였다. 첫 번째 셀은 $S_8+{\chi}Li{\leftrightarrow}Li_2S_x(X=4{\sim}12)$ 반응만을 일어나 게 하기 위하여 2.1V 와 2.5V 사이에서, 그리고 두 번째 셀은 $Li_2S_x+{\chi}Li{\leftrightarrow}Li_2S(x=2{\sim}4)$의 반응만을 일어나게 하기 위하여 1.5V 와 2.5V 에서 충방전 하였다. 그 결과 첫 번째 셀이 더 좋은 싸이클 특성을 가지는 것을 확인 탈 수 있었다. 각 전압구간에서 각 셀이 충방전 되는 동안, 전해질 내로 녹아난 유황의 양은 큰 차치가 없는 것을 확인하였다. 그리고, 전압에 따른 전극의 임피던스를 측정한 결과, 방전이 끝난 후 큰 저항성분이 새로 생긴 것을 확인 할 수 있었다. 이는 사이클이 진행된 후의 전극표면을 SEM 분석을 행한 결과로부터 사이클이 진행된 후 전극 표면에 최종 반응 산물인 $Li_2S$ 가 피막형태로 형성된것을 확인 할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
• /
• pp.51-51
• /
• 2011

1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

• Advances in Energy Research
• /
• 제5권3호
• /
• pp.219-226
• /
• 2017

Electrochemical double layer capacitors (EDLCs) have received a tremendous interest due to their suitability for diverse applications. They have been fabricated using different carbon based electrodes including activated carbons, single walled/multi walled carbon nano tubes. But, graphite which is one of the natural resources in Sri Lanka has not been given a considerable attention towards using for EDLCs though it is a famous carbon material. On the other hand, EDLCs are well reported with various liquid electrolytes which are associated with numerous drawbacks. Gel polymer electrolytes (GPE) are well known alternative for liquid electrolytes. In this paper, it is reported about an EDLC fabricated with a nano composite polyethylene oxide based GPE and two Sri Lankan graphite based electrodes. The composition of the GPE was [{(10PEO: $NaClO_4$) molar ratio}: 75wt.% PC] : 5 wt.% $TiO_2$. GPE was prepared using the solvent casting method. Two graphite electrodes were prepared by mixing 85% graphite and 15% polyvinylidenefluoride (PVdF) in acetone and casting n fluorine doped tin oxide glass plates. GPE film was sandwiched in between the two graphite electrodes. A non faradaic charge discharge mechanism was observed from the Cyclic Voltammetry study. GPE was stable in the potential windows from (-0.8 V-0.8 V) to (-1.5 V-1.5 V). By increasing the width of the potential window, single electrode specific capacity increased. Impedance plots confirmed the capacitive behavior at low frequency region. Galvanostatic charge discharge test yielded an average discharge capacity of $0.60Fg^{-1}$.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제56권1호
• /
• pp.139-142
• /
• 2018

Silicon (Si) is a promising anode material for next-generation lithium ion batteries (LIBs) because of its high capacity of 4,200 mAh/g ($Li_{4.4}Si$ phase). However, the large volume expansion of Si during lithiation leads to electrical failure of electrode and rapid capacity decrease. Generally, a binder is homogeneously mixed with active materials to maintain electrical contact, so that Si needs a particular binding system due to its large volume expansion. Polyvinyl alcohol (PVA) is known to form a hydrogen bond with partially hydrolyzed silicon oxide layer on Si nanoparticles. However, the decrease of its cohesiveness followed by the repeated volume change of Si still remains unsolved. To overcome this problem, we have introduced the electrospinning method to weave active materials in a stable nanofibrous PVA structure, where stresses from the large volume change of Si can be contained. We have confirmed that the capacity retention of Si-based LIBs using electrospun PVA matrix is higher compared to the conservative method (only dissolving in the slurry); the $25^{th}$ cycle capacity retention ratio based on the $2^{nd}$ cycle was 37% for the electrode with electrospun PVA matrix, compared to 27% and 8% for the electrodes with PVdF and PVA binders.

• 전기화학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.49-54
• /
• 2017

본 연구에서는 리튬이차전지용 분리막으로 사용되고 있는 폴리올레핀 계열 분리막의 취약한 열 안정성을 극복하기 위해 부직포 기반의 세라믹 코팅 복합 분리막을 개발하였다. 개발된 복합 분리막은 지르코늄 다이옥사이드 ($ZrO_2$) 나노 입자와 PVDF-HFP (Polyvinylidine fluoride-hexafluoropropylene) 바인더로 구성된 세라믹 코팅층을 전기 방사로 제조된 폴리비닐알코올 (PVA) 지지체 양면에 코팅하여 제조하였다. 개발 복합 부직포 분리막의 통기도 및 전해액 함침성을 측정한 결과 상용 PE 분리막 대비 매우 낮은 Gurley값과 우수한 전해액 함침 특성을 나타냈으며 이로 인해 이온 전도성이 상용 PE 분리막 대비 크게 향상됨을 확인하였다. 또한 개발 복합 부직포 분리막의 전기화학적 특성 평가를 위해 코인셀을 제조하였고 고율 방전 실험을 수행한 결과 상용 PE 분리막 대비 고율방전 특성이 크게 향상됨이 관찰되었다. 마지막으로 개발 복합 부직포 분리막의 열적 안정성을 평가하기 위해 열 수축율 실험을 수행하였으며 그 결과 개발 복합 부직포 분리막의 열수축율이 상용 PE 분리막 대비 크게 개선되는 것을 관찰하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
• /
• pp.371-372
• /
• 2005

Supercapacitors are promising devices for delivering high power density. Digital communications, electric vehicles and other devices that require electrical energy at high power levels in relatively short pulses have prompted considerable research on supercapacitors. In recent years, solid electrolytes have been investigated for supercapacitors. Solid electrolytes are advantageous over liquid electrolytes in respect of easy handling and reliability without electrolyte leakage. In this preliminary study, an electrochemical supercapacitor in all solid configuration has been fabricated using CNF-DAAQ and poly-vinylidenefluoride(PVdF). A new type of Supercapacitor was constructed by using carbon nanofibers(CNFs) and DAAQ(l,5-diaminoanthraquinone) monomer. DAAQ was deposited on the carbon nanofibers by chemical polymerization with $(NH_4)_2S_2O_8$ as oxidant in the 0.1M $H_2SO_4$. Dried SPEEK powder was mixed with N-methyl pyrrolidone to make 10 wt.% solution in an ultrasonic bath, the slurry was cast over a glass substrate heated to $70^{\circ}C$ for solvent evaporation. And then we used solid electrolyte of SPEEK. The unit cell consist of DAAQ-CNF/electrolyte/Pt. From the analysis, it is clear that surface of carbon nanofibers was quite uniformly coated with DAAQ. The performance characteristics of the supercapacitors have been evaluated using Cyclic Voltammetry.

• Parasites, Hosts and Diseases
• /
• 제53권5호
• /
• pp.545-551
• /
• 2015

Schistosomiasis is one of the important neglected tropical diseases (NTDs) in Tanzania, particularly in Lake Victoria zone. This baseline survey was a part of the main study of integrated control of schistosomiasis and soil-transmitted helminths (STHs) aimed at describing morbidity patterns due to intestinal schistosomiasis among adults living on Kome Island, Sengerema District, Tanzania. Total 388 adults from Kome Islands (about 50 people from each village) aged between 12 and 85 years, were examined by abdominal ultrasound according to the Niamey protocol. Liver image patterns (LIPs) A and B were considered normal, and C-F as distinct periportal fibrosis (PPF). The overall prevalence of PPF was 42.2%; much higher in males than in females (47.0% in male vs 34.4% in females, P=0.007). Abnormal increase of segmental branch wall thickness (SBWT) and dilated portal vein diameter (PVD) were also more common in males than in females. Hepatosplenomegaly was frequently encountered; 68.1% had left liver lobe hepatomegaly and 55.2% had splenomegaly. Schistosoma mansoni-related morbidity is quite high among adults in this community justifying the implementation of integrated control strategies through mass drug administration, improved water supply (pumped wells), and health education that had already started in the study area.

• 전기화학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.39-46
• /
• 2020

이차전지용 전극은 일반적으로 전극 활물질, 도전재, 그리고 고분자 바인더가 혼합된 복합 전극의 형태를 갖는다. 따라서, 크기나 형태가 다른 각 성분의 조성 및 전극 내 분포에 따라 전극의 전기화학적 활성이 달라지게 되나, 이를 효율적으로 예측하고 설계하는 3차원 전극 구조 모델링 기술은 아직 활발히 연구되고 있지 못하다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 구조 모델링 툴인 GeoDict를 이용하여, LiCoO₂ 전극 활물질 입자 크기와 복합 전극 밀도에 따른 입자 간 접촉 면적과 전기전도특성을 예측한 결과를 제시한다. 전극의 조성과 로딩은 LiCoO₂ : Super P Li^® : Polyvinylidene Fluoride (PVdF) = 93 : 3 : 4 (wt%)과 13 mg cm^-2로 고정하고, LiCoO₂ 평균 입경은 10 ㎛과 20 ㎛로 전극 밀도는 2.8 g cm^-3, 3.0 g cm^-3, 3.2 g cm^-3, 3.5 g cm^-3, 4.0 g cm^-3로 제어하여 가상의 3차원 전극 구조를 만들었다. 이 구조를 활용하여 LiCoO₂ 입경 증가에 따른 입자 간 접촉 면적 감소와 전기전도특성 증가 경향성이 정량화되었다. 또한, 전극 밀도가 증가함에 따라 입자 간 접촉 면적 및 전기전도특성 향상도 수치화 된 값으로 예상될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 3차원 전극 구조 분석 기법을 이용하면, 더 효율적인 복합 전극 설계가 가능함을 제시한다.

• 전기화학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.100-103
• /
• 2000

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강된 겔상의 고분자 필름을 전해질로 이용하여 박형 리튬이온 전지를 제조하여 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질은 polyacrylronitrile(PAN), poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)(PVdF), ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC), Licla을 혼합하여 제조한 점성 유체를 $38{\mu}m$두께의 GFC에 함침시켜 고분자 겔 상의 필름을 제조하였다. 전지는 $LiCoO_2$와 mesophase pich-based carbon fiber(MCF)를 양극과 음극으로 각각 사용하여 제조하였다. 충방전시험은 0.2C에서 양극질량 기준으로 110mAh/g의 용량을 나타내었으며, 2.9-4.1V영역에서 400 cycle까지 초기용량의 $80\%$이상을 유지하였다. 이러한 결과는 GFC가 기계적 강도가 빈약한 고분자겔의 보강제로서 기계적 물성을 향상시킬 뿐 아니라 고분자 겔의 점탄성에 기인한 creep현상을 억제하여 고분자 겔 필름의 치수를 일정하게 유지시켜주어 전해질의 저항변화를 최소화시키고 전극간의 단락을 효과적으로 방지하는 것으로 추론할 수 있다.

• 전기화학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.183-188
• /
• 2004

리튬 설퍼전지용 고분자 전해질을 개발하기 위해 상전이 방법으로 미세기공 P(VdF-HFP) 고분자 필름을 제조하였다. 미세기공 고분자 전해질은 NMP추출에 사용되는 증류수와 메탄올의 혼합 농도를 조절함으로써 고분자 필름 내부의 기공 구조 형성을 제어할 수 있었다. $80\%$ 메탄올로 제조한 미세기공 고분자 필름에 1M $LiCF_3SO_3-TEGDME/EC$의 액체 전해질을 함침시켜 제조한 고분자 전해질이 가장 높은 이온 전도도를 나타냈으며 리튬 이차전지에 사용 가능한 $2\times10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 또한 고분자 필름의 기공도가 균일하고 저장 시간에 따른 이온전도도 감소도 적었으며, 리튬 전극과의 계면저항도 가장 낮게 나타났다. 리튬염에 따른 이온전도도를 측정한 결과 $LiPF_6$를 사용한 고분자 전해질이 상온에서 $3.3\times10^{-3}S/cm$로 나타났다.