• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.1129-1131
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• 2002

Zinc Air battery obtain their energy density advantage over the other batteries by utilizing ambient oxygen as the cathode materials, and reusing cathode as recycled form. And specific capacity of zinc powder is as high as 820mAh/g. When Zinc Air battery discharged by low rate current discharge voltage profile has very flat pattern until end of voltage. But, when Zinc Air battery discharged by high rate current discharge voltage and capacity become lower. Therefore, we focused on effects of catalyst size in cathode. So we examined performance of zinc air batteries, average discharge voltage, capacity, energy, resistance. And we also obtained resistance by the GSM pulse discharge. So we have got optimum size of catalyst for Zinc Air battery.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제11권1호
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• pp.26-32
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• 2020

In this study, the side reactions that greatly affect the coulombic efficiency of a zinc-air secondary battery are quantitatively analyzed on the basis of the charging-discharging characteristics, open circuit self-discharge characteristics, and a series of calculations. In particular, the charge amounts consumed by water electrolysis and self-discharge during charging process are separately determined so that the charging efficiency (the amount of charge used in actual charging with respect to the applied charge amount) can be estimated, which would enable systematic understanding of the cause of coulombic efficiency degradation. Using two cells with different charging overvoltages, the validity of the proposed method can be assessed.

• 전기화학회지
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• 제16권1호
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• pp.9-18
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• 2013

Zinc air 전지의 구성요소와 전지의 특징을 설명하였다. 리튬 이온 전지에 비해 월등히 높은 에너지 밀도를 가지고 있지만, 충전의 비가역성으로 인한 낮은 용량 유지 특성 때문에 zinc air 이차전지는 아직 상용화되지 못하였다. Zinc air 전지는 충방전에 관여하는 반응들의 속도가 느려서 그 반응들의 속도를 촉진해야 하는 특징이 있는가 하면 동시에 부식과 수소발생 반응의 속도는 오히려 느리게 해야 하는 까다로운 조건을 만족해야 한다. 기존의 전지들과 비교하면, 기초연구뿐 아니라, 전지의 기계적구조, 부식, 복합소재적인 요소의 적용이 더욱 필요한 연구분야라고 하겠다. 출력개선과 부식방지 그리고 공기의 공급에 대비한 물의 증발의 억제 등은 상충하는 성질을 동시에 만족해야 하는 복합소재의 특성이다.

• 세라미스트
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• 제21권4호
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• pp.312-330
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• 2018

Energy storage/conversion has become crucial not only to meet the present energy demand but also more importantly to sustain the modern society. Particularly, electrical energy storage is critical not only to support electronic, vehicular and load-levelling applications but also to efficiently commercialize renewable energy resources such as solar and wind. While Li-ion batteries are being intensely researched for electric vehicle applications, there is a pressing need to seek for new battery chemistries aimed at stationary storage systems. In this aspect, Zn-ion batteries offer a viable option to be utilized for high energy and power density applications since every intercalated Zn-ion yields a concurrent charge transfer of two electrons and thereby high theoretical capacities can be realized. Furthermore, the simplicity of fabrication under open-air conditions combined with the abundant and less toxic zinc element makes aqueous Zn-ion batteries one of the most economical, safe and green energy storage technologies with prospective use for stationary grid storage applications. Also, Zn-ion batteries are very safe for next-generation technologies based on flexible, roll-up, wearable implantable devices the portable electronics market. Following this advantages, a wide range of approaches and materials, namely, cathodes, anodes and electrolytes have been investigated for Zn-ion batteries applications to date. Herein, we review the progresses and major advancements related to aqueous. Zn-ion batteries, facilitating energy storage/conversion via $Zn^{2+}$ (de)intercalation mechanism.

• 전기화학회지
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• 제6권3호
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• pp.203-207
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• 2003

아연공기전지는 공기중의 산소를 사용하므로 cathode의 재활용이 가능하다는 장점이 있으며 아연의 이론용량이 820(mAh/g)로 상당히 높다 또한 아연공기전지는 저율방전에서 방전말기까지 아주 평탄한 방전전압을 유지한다. 그러나, 고율방전에서는 방전전압이 낮아지고 에너지가 감소하며 cathode에 포함되어 있는 PTF도의 함량에 따라 저항 및 기공율에 많은 변화를 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 전지의 에너지, 방전용량, 방전전압, DC저항, GSM, ASTM에 의한 기공율 측정을 통해 cathode내의 PTFE함량이 아연공기전지에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 결합제의 함량이 감소할수록 전지의 특성이 향상되었으며 $15wt\%$일 때 가장 우수한 전지특성을 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.148-155
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• 2015

Electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers were produced for the air electrode in Zn-air rechargeable batteries using electrospinning technique with sequential calcination. The final calcination temperature was varied from 500 to $800^{\circ}C$ in order to determine its effect on the physical and electrochemical properties of the prepared $LaCoO_3$ perovskite nanofibers. The surface area of the electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers were observed to decrease with increasing final calcination temperature. Electrospun $LaCoO_3$ perovskite nanofibers calcined with final calcination temperature of $700^{\circ}C$ had the best electrocatalytic activity among the prepared perovskite nanofibers.

• 멤브레인
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• 제24권3호
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• pp.231-239
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• 2014

아연공기전지의 분리막으로 사용하기 위한 Polyetherimide (PEI) 재질의 막을 제조하였다. 막의 제조는 상전이법을 통하여 이루어졌으며, 캐스팅 용액은 PEI, n-methylpyrolidone (NMP) 및 polyvinylpyrolidone (PVP)으로 이루어졌다. 제조한 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 캐스팅 용액 내의 PEI 함량과 캐스팅 용액에 대한 PVP 첨가량이 분리막의 모폴로지, 기계적 강도와 이온전도도에 미치는 영향은 각각 SEM, 인장강도실험 및 임피던스 실험을 통하여 측정, 평가하였다. 아연공기전지의 전기화학적 성능은 정전류 방전실험을 통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 중의 PEI 함량이 증가함에 따라 분리막의 기계적 강도는 증가하였으며, 캐스팅 용액에의 PVP 첨가는 분리막의 기계적 강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 용액 내의 PEI 함량이 증가하면서 분리막의 이온전도도는 감소하였다. 용액에 PVP를 첨가하는 데에 있어서 첨가량 10 wt%까지는 첨가량의 증가에 따라 분리막의 이온전도도는 증가하였다. PVP 첨가량이 10 wt%에서 이온전도도는 0.1 S/cm의 최대값을 보인 후 추가의 첨가에 따라서는 이온전도도가 감소하였다. 분리막의 이온전도도는 공기아연전지의 용량에 큰 영향을 미쳤으며, 높은 이온전도도를 갖는 분리막으로 제조한 전지가 높은 용량을 보였다.

• 전기화학회지
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• 제5권2호
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• pp.74-78
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• 2002

아연공기전지는 공기중의 산소를 사용하므로 cathode의 재활용이 가능하다는 장점이 있으며 아연의 이론용량이 820(mAh/g)으로 상당히 높다. 그러나, 아연공기전지는 cathodf치 기공이 너무 작으면 외부로부터 유입되는 산소량이 부족하여 전지의 방전전압이 낮아지는 결과를 초래하게 되며 cathode에 포함되어 있는 도전재의 함량에 따라 저항 및 기공율에 많은 변화를 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 전지의 용량, 출력특성, 방전전압, DC저항, ASTM에 의한 기공율 측정을 통해 도전재의 종류 및 함량이 아연공기전지에 미치는 영향을 연구하였으며, Super P의 도전재를 $5wt\%$ 첨가하였을 때 가장 우수한 전지특성을 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.436-442
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• 2014

$LaCoO_3$ powders synthesized by Pechini process were pulverized by planetary ball-milling to decrease particle size and characterized as a catalyst in alkaline solution for oxygen reduction and evolution reaction (ORR & OER). The changes of physical properties, such as particle size distribution, surface area and electric conductivity, were analyzed as a function of ball-milling time. Also, the variations of the crystal structure and surface morphology of ball-milled powders were examined by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The electrochemically catalytic activities of the intrinsic $LaCoO_3$ powders decreased with increasing ball-milling time, but their electrochemical performance as an electrode improved by the increase of the surface area of the powder.

• 한국재료학회지
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• 제32권2호
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• pp.98-106
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• 2022

Metal-organic frameworks (MOFs) are widely used in various fields because they make it easy to control porous structures according to combinations of metal ions and organic linkers. In addition, ZIF (zeolitic imidazolate framework), a type of MOF, is made up of transition metal ions such as Co²⁺ or Zn²⁺ and linkers such as imidazole or imidazole derivatives. ZIF-67, composed of Co²⁺ and 2-methyl imidazole, exhibits both chemical stability and catalytic activity. Recently, due to increasing need for energy technology and carbon-neutral policies, catalysis applications have attracted tremendous research attention. Moreover, demand is increasing for material development in the electrocatalytic water splitting and metal-air battery fields; there is also a need for bifunctional catalysts capable of both oxidation/reduction reactions. This review summarizes recent progress of bifunctional catalysts for electrocatalytic water splitting and metal-air batteries using ZIF-67. In particular, the field is classified into areas of thermal decomposition, introduction of heterogeneous elements, and complex formation with carbon-based materials or polyacrylonitrile. This review also focuses on synthetic methods and performance evaluation.