• 제목/요약/키워드: Synthetic graphite

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Electrical Conductivity of Chemically Reduced Graphene Powders under Compression

  • Rani, Adila;Nam, Seung-Woong;Oh, Kyoung-Ah;Park, Min
    • Carbon letters
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    • 제11권2호
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    • pp.90-95
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    • 2010
  • Carbon materials such as graphite and graphene exhibit high electrical conductivity. We examined the electrical conductivity of synthetic and natural graphene powders after the chemical reduction of synthetic and natural graphite oxide from synthetic and natural graphite. The trend of electrical conductivity of both graphene (synthetic and natural) was compared with different graphite materials (synthetic, natural, and expanded) and carbon nanotubes (CNTs) under compression from 0.3 to 60 MPa. We found that synthetic graphene showed a marked increment in electrical conductivity compared to natural graphene. Interestingly, the total increment in electrical conductivity was greater for denser graphite; however, an opposite behavior was observed in nanocarbon materials such as graphene and CNTs, probably due to the differing layer arrangement of nanocarbon materials.

금속 코팅된 흑연 입자로 제조된 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Metal Coated Graphite for Anodic Active Material of Lithium Secondary Battery)

  • 최원창;이중기;변동진;조병원
    • 전기화학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.103-112
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    • 2003
  • 리튬이차전지 음극활물질로 사용되는 합성흑연입자에 여러종류금속을 코팅하여 그 전기화학적특성을 조사하였으며, 구체적인 코팅방법으로는 가스분산스프레이 코팅법을 적용하였다. 본 연구범위내에서 금속을 코팅한 입자로 제조된 전극은 충방전시 형성되는 계면저항을 감소시킴으로서 결과적으로 원시료에 비해서 높은 방전용량을 나타내었다. CV실험을 통해서 은과 주석은 리튬과의 합금반응을 확인할 수 있었으나, 2.5 중량$\%$ 이하의 낮은 코팅량을 고려했을 때, 높은 분산도를 지닌 금속 물질의 코팅을 통한 전극 활물질 표면의 균일한 전도도의 증가가 주요원인인 것으로 사료되었다. 단일계 금속으로 코팅하였을 경우 은코팅한 전극활물질이 가장 높은 방전용량과 사이클특성을 나타내었고, 은을 기본으로 하는 이성분계에서는 은-니켈전극이 가장 높은 고율특성을 나타내었다.

Fabrication of isotropic bulk graphite using artificial graphite scrap

  • Lee, Sang-Min;Kang, Dong-Su;Kim, Woo-Seok;Roh, Jea-Seung
    • Carbon letters
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    • 제15권2호
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    • pp.142-145
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    • 2014
  • Isotropic synthetic graphite scrap and phenolic resin were mixed, and the mixed powder was formed at 300 MPa to produce a green body. New bulk graphite was produced by carbonizing the green body at $700^{\circ}C$, and the bulk graphite thus produced was impregnated with resin and re-carbonized at $700^{\circ}C$. The bulk density of the bulk graphite was $1.29g/cm^3$, and the porosity of the open pores was 29.8%. After one impregnation, the density increased to $1.44g/cm^3$ while the porosity decreased to 25.2%. Differences in the pore distribution before and after impregnation were easily confirmed by observing the microstructure. In addition, by using an X-ray diffractometer, the degrees-of-alignment (Da) were obtained for one side perpendicular to the direction of compression molding of the bulk graphite (the "top-face"), and one side parallel to the direction of compression molding (the "side-face"). The anisotropy ratio calculated from the Da-values obtained was 1.13, which indicates comparatively good isotropy.

전기 화학적으로 리튬이 층간 삽입된 인조흑연의 구조와 열적 특성 분석 (Structural and thermal analysis of electrochemically Li intercalated synthetic graphite)

  • 오원춘
    • 분석과학
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    • 제14권3호
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    • pp.197-202
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    • 2001
  • 고온에서 만들어진 인조흑연을 음극 재료로 사용하여, 전기화학적으로 완전 충전된 상태에서 형성된 리튬이 층간 삽입된 인조흑연 화합물에 대하여 XRD와 DSC 분석 및 $^7Li-NMR$를 사용하여 특성화하였다. X-선 회절 결과로부터, 음극에 리튬이 충전된 상태의 인조 흑연 층간화합물의 경우, 1 stage가 주요한 회절선으로 강하게 나타났음 알 수 있었다. 리튬의 기저 평면 사이에 열적 안정성과 관련하여, 발열반응과 흡열반응의 변화량으로부터 리튬의 흑연 층간에서의 발산과 상관관계가 있음을 알 수 있다. $^7Li-NMR$ 스펙트럼 결과로부터, 방향족성의 증가와 삽입된 리튬의 거동으로부터 흡수선의 이동과 흡수밴드의 변이가 수반됨을 나타내었다. 이들 결과로부터, 리튬이 흑연층에 이상적으로 채워짐에 따라 높은 파장 쪽에서 이동이 나타남을 알 수 있다. 이러한 현상은 채워지지 않은 전자껍질에 전하이동밀도의 증가때문으로 여겨진다. 또한 리튬이 탄소층 사이에 채워짐과 관련하여 채워진 리튬의 무질서한 전자 스핀 방향과 불균일한 자기차수로 인하여 흡수밴드가 좁아진 것으로 여겨진다.

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칼륨-인조 흑연 층간 화합물의 고온열적 안정성과 Deintercalation (Thermal Stability and Deintercalation of K-synthetic Graphite Intercalation Compounds at Elevated Temperatures)

  • 오원춘;이영훈;고영신
    • 분석과학
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    • 제11권2호
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    • pp.92-95
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    • 1998
  • 변형된 two-bulb pyrex관을 사용하여 K-SGICs(인조흑연 층간화합물)를 합성하였다. 흑연과 칼륨을 반응시키기 위하여 two-bulb관내에 압력을 $10^{-3}$ torr로 유지하여 주었다. 변형된 방법에 의하여 얻어진 K-SGICs는 유동 파라핀 내에서 $25{\sim}1400^{\circ}C$ 사이에서 열처리하여 deintercalation을 시켰다. K-SGICs의 온도 의존성과 열적 안정성을 DSC 분석기에 의하여 특성화하였다. K-SGIC의 엔탈피와 엔트로피 형성은 여러 온도에 의존하는 열역학적 발열반응과 deintercalation을 확인하여 계산하였다. 칼륨이온의 deintercalation 반응이 얼어나는 동안 K-SGICs 의 구조변이와 열적 안정성을 XRD에 의하여 확인하였다.

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Electrochemical Properties of Graphite-based Electrodes for Redox Flow Batteries

  • Kim, Hyung-Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.571-575
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    • 2011
  • Graphite-based electrodes were prepared using synthetic graphite (MCMB 1028) or natural graphite (NG) powder using a dimensionally stable anode (DSA) as a substrate. Their electrochemical properties were investigated in vanadiumbased electrolytes to determine how to increase the durability and improve the energy efficiency of redox flow batteries. Cyclic voltammetry (CV) was performed in the voltage range of -0.7 V to 1.6 V vs. SCE at various scan rates to analyze the vanadium redox reaction. The graphite-based electrodes showed a fast redox reaction and good reversibility in a highly concentrated acidic electrolyte. The increased electrochemical activity of the NG-based electrode for the $V^{4+}/V^{5+}$ redox reaction can be attributed to the increased surface concentration of functional groups from the addition of conductive material that served as a catalyst. Therefore, it is expected that this electrode can be used to increase the power density and energy density of redox flow batteries.

Visible Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry of Small Macromolecules Deposited on the Graphite Plate

  • Kim, Jung-Hwan;Paek, Kyung-Soo;Kang, Wee-Kyung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권2호
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    • pp.315-319
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    • 2002
  • Visible surface-assisted desorption/ionization mass spectrometry (SALDI-MS) has been investigated for several small macromolecules deposited on the graphite plate using laser radiation at 532 nm where most of the macromolecules are transparent. The graphite surface functioned well as a photon absorbing material and an energy transfer mediator for visible light. The results show that visible SALDI is a much softer ionization technique than UV-MALDI and FAB-MS in our results with synthetic macromolecules, PPG, PPGMBE and cavitand molecules. For the SALDI of biomolecules, glycerol as a proton source was essential with the graphite plate. As in visible SALDI, the role division of the photon absorbing material and the cationization agent can provide a generality in mass spectrometric analysis of macromolecules compared with MALDI using the dual functional matrix.

Direct Conversion Sintering of Super-hard Nano-polycrystalline Diamond from Graphite

  • Sumiya, Hitoshi;Irifune, Tetsuo
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.1309-1310
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    • 2006
  • High-purity and super-hard nano-polycrystalline diamond has been successfully synthesized by direct conversion from high-purity graphite under static pressures above 15 GPa and temperatures above $2300^{\circ}C$. This paper describes research findings on the formation mechanism of nano-structure and on the contributing factor leading to high hardness.

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지속가능 에너지 패러다임 변화속에서 석탄의 활용 (Usage of Coal in the Paradigm Shift toward Sustainable Energy)

  • 박제현;양인재;이진수;이청룡
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.793-807
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    • 2020
  • 그린뉴딜정책의 실현은 석탄을 연료에서 원료로 활용분야로의 전환을 촉진시킬 것이다. 석탄은 수소의 생산, 인조 흑연 및 활성탄의 제조 원료로 활용될 수 있다. 석탄은 Steam carbon(SC) 반응과 Water-Gas Shift(WGS) 반응 및 탄산화 반응을 통하여 수소를 생산할 수 있으며, CO2격리기술과 연동되어 사용되어야 한다. 인조흑연은 실리콘이나 철 등의 무기촉매의 존재하에서 탄화도가 높은 무연탄 등을 2400~2800℃의 흑연화 온도까지 열처리함으로서 제조될 수 있기 때문에 무연탄은 석유계 피치에 비해 원료 가격경쟁력 측면에서 잠재성이 있다. 한편, 최근 목질기원의 활성탄에 필적하는 넓은 비표면적 혹은 많은 양의 미세기공을 가진 석탄기원의 활성탄이 제조될 수 있음을 여러 연구를 통해 확인되었다. 따라서 석탄기원의 활성탄은 목질기원의 활성탄을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

유동상 화힉증착에 의한 리튬이차전지 전극용 탄소재료의 표면개질 (Surface Modification of Synthetic Graphite as an Electrode by Fluidized-bed Chemical Vapor Deposition for Lithium Secondary Batteries)

  • 류덕현;이중기;박달근;윤경석;조병원;설용건
    • 전기화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.173-177
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    • 2000
  • 리튬 이차 전지의 성능은 부극으로 쓰이는 탄소재료의 표면의 미세 구조에 크게 의존한다. 본 연구에서는 이러한 표면 구조의 개질을 위해 유동상 화학증착법을 도입하여 금속 및 금속 산화물을 탄소재료 표면에 코팅하여 그 성능을 전기 화학적으로 평가하였다. 주석산화물을 코팅한 탄소 전극은 원래의 탄소 전극에 비해 용량의 상승을 나타내었으나 사이클이 진행됨에 따라 주석산화물이 코팅된 전지의 용량은 심각한 부피 변화에 의해 저하되어 사이클 수명이 감소되었다. 그러나, 부피 변화를 완화시켜주는 비활성 매트릭스 역할을 하는 구리를 주석 산화물 위에 코팅함으로 인해 부피 변화에 의한 용량 저하를 감소시킬 수 있었다.