• 한국재료학회지
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• 제18권4호
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• pp.187-192
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• 2008

Multi-walled carbon nanotube (MWNT)/$SnO_2$ nano-composite (MSC) for the anode electrode of a Li-ion battery was prepared using a homogeneous precipitation method with $SnCl_2$ precursors in the presence of MWNT. XRD results indicate that when annealed in Ar at $400^{\circ}C$, $Sn_6O_4(OH)_4$ was fully converted to $SnO_2$ phases. TEM observations showed that most of the $SnO_2$ nanoparticles were deposited directly on the outside surface of the MWNT. The electrochemical performance of the MSC electrode showed higher specific capacities than a MWNT and better cycleability than a nano-$SnO_2$ electrode. The electrochemical performance of the MSC electrode improved because the MWNT in the MSC electrode absorbed the mechanical stress induced from a volume change during alloying and de-alloying reactions with lithium, leading to an increase in the electrical conductivity of the composite material.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.381-382
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• 2007

IZO/Ag/IZO (IAI) anode films for flexible organic light emitting diodes (OLEDs) were grown on PC (polycarbonate) substrate using DC sputter (IZO) and thermal evaporator (Ag) systems as a function of Ag thickness. To investigate electrical and optical properties of IAI stacked films, 4-point probe and UV/Vis spectrometer were used, respectively. From a IAI stacked film with 12nm-thick Ag, sheet resistance of $6.9\;{\Omega}/{\square}$ and transmittance of above 82 % at a range of 500-550 nm wavelength were obtained. In addition, structural and surface properties of IAI stacked films were analyzed by XRD (X-ray diffraction) and SEM (scanning electron microscopy), respectively. Moreover, IAI stacked films showed dramatically improved mechanical properties when subjected to bending both as a function of number of cycles to a fixed radius. Finally, OLEDs fabricated on both flexible IAI stacked anode and conventional ITO/Glass were fabricated and, J-V-L characteristics of those OLEDs were compared by Keithley 2400.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권5호
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• pp.249-255
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• 2021

In this work, we proposed a facile method to fabricate the three-dimensional porous copper current collector (3D Cu CC) for a Si-dominant anode in a Li-ion battery (LiB). The 3D Cu CC was prepared by combining chemical etching and thermal reduction from a planar copper foil. It had a porous layer employing micro-sized Cu balls with a large surface area. In particular, it had strengthened attachment of Si-dominant active material on the CC compared to a planar 2D copper foil. Moreover, the increased contact area between a Si-dominant active material and the 3D Cu could minimize contact loss of active materials from a CC. As a result of a battery test, Si-dominant active materials on 3D Cu showed higher cyclic performance and rate-capability than those on a conventional planar copper foil. Specifically, the Si electrode employing 3D Cu exhibited an areal capacity of 0.9 mAh cm^-2 at the 300^th cycles (@ 1.0 mA cm^-2), which was 5.6 times higher than that on the 2D copper foil (0.16 mAh cm^-2).

• 한국재료학회지
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• 제17권1호
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• pp.43-49
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• 2007

Electrochemical migration phenomenon is correlated with ionization of anode electrode, and ionization of anode metal has similar mechanism with corrosion phenomenon. In this work, in-situ water drop test and evaluation of corrosion characteristics for SnPb solder alloys in $Na_2SO_4$ solutions were carried out to understand the fundamental electrochemical migration characteristics and to correlate each other. It was revealed that electrochemical migration behavior of SnPb solder alloys was closely related to the corrosion characteristics, and Sn Ivas primarily ionized in ${SO_4}{^2-}$ solutions. The quality of passive film formed at film surface seems to be critical not only for corrosion resistance but also for electrochemical migration resistance of solder alloys.

• 한국재료학회지
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• 제14권10호
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• pp.719-724
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• 2004

Production of fine tantalum powder by calciothermic reduction of tantalum oxides ($Ta_{2}O_5$) pellet through an electronically mediated reaction (EMR) has been investigated. $Ta_{2}O_5$ pellet feed and reductant calcium-nickel (Ca-Ni) alloy were charged into electronically isolated locations in a molten $CaCl_2$ bath. The current flow through an external path between the feed (cathode) and reductant (anode) locations was monitored. The current approximately 4.7A was measured during the reaction in the external circuit connecting cathode and anode location. Tantalum powder with approximately 99 $mass\%$ purity was readily obtained after each experiment. Tantalum powder by EMR using $Ta_{2}O_5$ pellet feed was fine compared with that of metal powder by metallothermic reduction and EMR using $Ta_{2}O_5$ powder feed.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권7호
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• pp.509-515
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• 2005

Interfacial reactions at LSGM electrolyte and NiO-GDC anode interfaces were thoroughly investigated with Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM-PHlLIPS XL-30) and Energy Dispersive X-ray (EDX-Link XL30). According to the analysis, serious reaction zone was observed at LSGM/NiO-GDC interface. It was found that the reaction layer was originated from the chemical reaction between NiO and LSGM. The reaction products were identified as La deficient form of LSGM based perovskite and Ni-La-O compounds such as LaSrGa$_{3}$O$_{7}$ and LaNiO$_{3}$ from the X-Ray Diffraction (XRD, Philips) analysis. According to the electrical characterization, interfacial layer was very electrically resistive which would be the cause of high internal resistance and low power generating characteristic of the unit cell.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.696-702
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• 2018

최근 열전지는 우주 및 국방분야에서 활용하기 위하여 고출력 및 고에너지 밀도의 새로운 전극재료가 요구되는 실정이다. 본 논문에서는 성형성과 용량의 한계를 가지는 펠릿 타입의 리튬-실리콘 합금(Li(Si)) 음극을 대체하기 위하여 고밀도를 가지는 리튬음극을 제조하고, 단위전지 및 열전지의 전기화학적 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 리튬음극은 $500^{\circ}C$에서 안정적인 작동을 위하여 철 분말을 바인더로 사용하였고 리튬 중량별(17, 15, 13 wt%) 단위전지 성능평가를 통해 리튬 13 wt%에서 안정적인 성능을 확인하였다. 또한 리튬음극을 사용한 단위전지의 개회로전압이 2.06 V로 Li(Si) 음극 개회로전압 1.93 V에 비해 약 0.1 V 이상 높게 나타났고, first phase에서 리튬음극의 비용량은 $1,632As{\cdot}g^{-1}$로 Li(Si) 음극의 비용량 $1,181As{\cdot}g^{-1}$에 비해 약 1.4배 정도 성능이 향상됨을 확인하였다. 리튬음극을 적용한 열전지를 상온 및 고온 성능시험 결과를 통하여 Li(Si) 음극 열전지에 비해 전압 및 작동시간 등이 탁월하며, 출력특성 및 에너지밀도가 획기적으로 향상됨을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권5호
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• pp.14-22
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• 2018

본 연구에서는 구리와 귀금속이 함유된 PCB 스크랩을 양극동으로 사용하여 $H_2SO_4$농도, 전류밀도 변화에 대하여 전해정련 실험을 수행하였다. 전해정련 실험을 통해 각 전극에서 회수된 Cu와 slime에 대하여 농도 분석을 하고 원소들의 거동을 확인하였으며, 전류효율도 계산하였다. $H_2SO_4$ 농도가 증가할수록 전류효율과 Cu의 순도는 감소하였지만 양극 슬라임 내에 귀금속은 2.0 M $H_2SO_4$ 조건에서 최대로 농축되었다. 또한 전류밀도가 증가할수록 전류효율은 감소하였고 Cu의 순도는 증가하는 경향을 나타내었으며 양극 슬라임 내에 귀금속은 $300A/m^2$ 조건에서 최대로 농축되었다. Pilot scale 실험 결과, 양극 슬라임에 Au 함량은 8,705 mg/kg, Ag 함량은 35,092 mg/kg으로 나타났고, 초기의 함량과 비교했을 때 Au는 약 16배, Ag는 약 14배 농축이 가능하였다.

• 공업화학
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• 제32권1호
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• pp.83-90
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• 2021

본 연구에서는 저온 열처리 탄소의 물리·화학적 특성이 이차전지 음극재로서의 전기화학적 거동에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 석유계 핏치의 코크스화를 위하여 600 ℃ 열처리를 수행하였으며 제조된 코크스는 700~1500 ℃로 탄화 온도를 달리하여 저온 열처리 탄소 음극재로 제조되었다. 탄소 음극재의 물리 화학적 특성은 N2 흡·탈착 등온선, X-ray diffraction (XRD), 라만 분광(Raman spectroscopy), 원소 분석 등을 통하여 확인하였으며,저온 열처리 탄소의 음극 특성은 반쪽 전지를 통한 용량, 초기 쿨롱 효율(ICE, initial Coulomb efficiency), 율속, 수명 등의 전기화학적 특성을 통하여 고찰하였다. 저온 열처리 탄소의 결정 구조는 1500 ℃ 이하에서 결정자의 크기와 진밀도가 증가하였으며 비표면적은 감소하였다. 저온 열처리 탄소의 물리화학적 특성 변화에 따라 음극재의 전기화학 특성이 변화하였는데 수명 특성은 H/C 원소 비, 초기 쿨롱 효율은 비표면적, 율속 특성은 진밀도의 특성에 기인하는 것으로 판단되었다.

• 청정기술
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• 제29권3호
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• pp.178-184
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• 2023

전이금속 칼코젠화물은 소듐 이차전지의 음극재로서 높은 이론 용량을 가지나 충·방전 과정에서 큰 부피 팽창으로 인해 짧은 수명 특성을 보이며, 낮은 전기전도도로 인해 출력 특성을 저하시킨다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 연구에서는 분무열분해와 후 열처리 공정을 통해 다공성의 CNT ball과 (Ni,Co)Se₂ 나노결정이 복합된 구조체를 합성하였으며, 이를 소듐 이차전지의 음극에 적용시켜 전기화학적 특성을 평가하였다. 합성된 소재는 분무열분해 동안 Polystyrene(PS) 나노비드의 분해로 인해 다공성 구조를 형성하여 충방전 과정에서 발생하는 부피팽창을 효과적으로 수용하였으며, CNT 소재와의 복합화를 통해 전기화학적 성능을 향상시킬 수 있었다. 이로 인해 다공성 구조의 (Ni,Co)Se₂-CNT 복합소재는 0.2 A g^-1의 전류밀도에서 698 mA h g^-1의 높은 초기 방전용량을 보였으며, 100 사이클 후 400 mA h g^-1의 방전용량을 유지함을 보였다.