• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1192-1199
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• 1999

Ni/Cd 전지의 페이스트식 카드뮴전극에 있어서 방전시 생성되는 $Cd(OH)_2$의 구조를 전해액에 의하여${\gamma}-Cd(OH)_2$의 구조로 변화시켜 전극에 활물질을 고밀도로 충전시키므로써 전극의 특성을 향상시켰다. 전해액은 KOH 수용액에 NaOH를 농도별로 첨가하여 사용하였다. NaOH를 1.82 M 첨가한 전해액 내에서 충 방전한 전극의 활물질 이용률이 가장 높았으며, NaOH 첨가량의 증가에 의해 방전생성물인 $Cd(OH)_2$는 ${\beta}$상에서 ${\gamma}$상으로 변화하는 정도가 증가하였다. 방전시 NaOH가 참가된 전해액에서 생성된 ${\gamma}-Cd(OH)_2$구조의 활물질 비표면적은 NaOH가 첨가되지 않은 전해액에서 생성된 ${\beta}-Cd(OH)_2$ 구조의 활물질 비표면적에 비하여 170% 이상 증가하였다. 밀폐형 전지에서는 NaOH가 첨가된 전해액의 전지가 첨가되지 않은 전지에 비하여 1.0 C와 2.0 C rate의 고율 충 방전 조건에서 방전용량이 증가하였으며, 1.0 C rate의 cycle에서도 향상된 성능이 500 cycle까지 지속되었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제8권1호
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• pp.41-45
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• 2007

Phospho-olivine $LiFePO_4$ cathode materials were prepared by hydrothermal reaction. Carbon black was added to enhance the electrical conductivity of $LiFePO_4$. The structural and morphological performance of $LiFePO_4$ and $LiFePO_4$-C powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). $LiFePO_4$/Li and $LiFePO_4$-C/Li cells were characterized electrochemically by cyclic voltammogram (CV), charge/discharge experiments and ac impedance spectroscopy. The results showed that the discharge capacity of $LiFePO_4$/Li cell was 147 mAh/g at the first cycle and 118 mAh/g after 30 cycles, respectively. The discharge capacity of $LiFePO_4$-C/Li cell with 5 wt% carbon black was the largest among $LiFePO_4$-C/Li cells, 133 mAh/g at the first cycle and 128 mAh/g after 30 cycles, respectively. It was demonstrated that cycling performance of $LiFePO_4$-C/Li cell with 5 wt% carbon black was better than that of $LiFePO_4$/Li cell.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 광주전남지부
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• pp.48-52
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• 2006

Phospho-olivine $LiFePO_4$ cathode materials were prepared by hydrothermal reaction. Carbon black was added to enhance the electrical conductivity' of $LiFePO_4$. The structural and morphological performance of $LiFePO_4$ and $LiFePO_4$-C powders were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). $LiFePO_4$/Li and $LiFePO_4-C$/Li cells were characterized electrochemically by cyclic voltammogram (CV), charge/discharge experiments and ac impedance spectroscopy. The results showed that the discharge capacity of $LiFePO_4$/Li cell was 147 mAh/g at the first cycle and 118 mAh/g after 30 cycles, respectively. The discharge capacity of $LiFePO_4-C$/Li cell with 5wt% carbon black was the largest among $LiFePO_4-C$/Li cells, 133 mAh/g at the first cycle and 128 mAh/g after 30 cycles, respectively. It was demonstrated that cycling performance of $LiFePO_4-C$/Li cell with 5wt% carbon black was better than that of $LiFePO_4$/Li cell.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.890-896
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• 2009

Li(Ni, Co, Mn)$O_2$ has been known as one of the most promising cathode materials for lithium secondary batteries. However, it has some problems to overcome for commercialization such as inferior rate capability and unstable thermal stability. In order to address these problems, surface modification of cathode materials by coating has been investigated. In the coating techniques, selection of coating material is a key factor of obtaining enhanced properties of cathode materials. In this work, we introduced solid electrolyte (Li-La-Ti-O) as a coating material on the surface of $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Specially, we focused on a rate performance of Li-La-Ti-O coated $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Both bare and Li-La-Ti-O 2 wt.% coated sample showed similar discharge capacity at 0.5C rate. However, as the increase of charge-discharge rate to 3C, the coated samples displayed better discharge capacity and cyclic performance than those of bare sample.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.35-41
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• 2021

차세대 리튬이차전지용 음극활물질로 각광을 받고 있는 실리콘은 높은 이론용량을 가지고 있어 상용화를 하기 위해 많은 연구가 진행되었다. 하지만 실리콘은 충방전시 부피팽창이 심하고, 전기전도도가 낮은 단점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 실리콘 표면에 SiO2를 형성시키고, 탄소를 코팅함으로써 실리콘의 부반응을 억제시키고 전기전도도를 향상시켰다. 추가적으로 CNF와 CNT를 복합적으로 첨가하여 부피팽창에 대한 완충효과를 부여하고 전기전도도를 향상시켰다. 제조된 샘플은 XRD, SEM, EDS로 물리적 특성 분석을 실시하였으며, 전기화학적 특성은 전기전도도, EIS, CV 그리고 사이클 테스트를 통해 분석하였다. (Si/SiO2/C)+CNT&CNF 복합체의 경우 다른 샘플들에 비하여 높은 전기전도도 및 낮은 전하전달저항을 보여주었으며, 사이클테스트 결과 첫 번째 사이클에서 1528 mAh/g 그리고 50번째 사이클에서 1055 mAh/g의 용량을 가졌으며 83%의 용량 유지율을 보여주었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.95-99
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• 2017

식 구간에서 인공위성이 필요로 하는 모든 전력을 공급하는 배터리의 수명은 인공위성의 수명과 직결된다. 배터리의 수명은 배터리 충전 방식에 의해 영향을 받으므로, 배터리 충전을 제어하는 전력제어유닛은 배터리 수명을 고려하여 설계되어야 한다. 배터리 충전은 낮 구간에서 태양전지로부터 생성된 전력을 전력제어유닛의 충전 전류 제어를 통해 이루어진다. 계절마다 다른 식 구간의 빈도를 고려하고 배터리 과충전 방지를 위하여 배터리 충전관련 변수들은 계절에 따라 각각 다르게 설계되어야 한다. 또한 충전 시 과전류 충전과 과전압 충전을 방지하기 위해 배터리 충/방전 상태, 충전전류 양, 배터리 전압, 배터리 용량, 배터리 온도, 배터리 셀 전압 등을 모니터링 하여 충전 전류를 제어한다. 인공위성에서는 각 조건을 반영하여 충전 전류를 제어하는 tapering 방식을 사용한다. 본 논문에서는 tapering 충전 방식을 적용한 인공위성 전력제어유닛의 배터리 충전 알고리즘을 설계한다. 설계된 알고리즘을 위성에 업로드 할 수 있는 코드로 변환하고 구축된 위성환경에서의 시험을 통해 동작을 검증한다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.507-512
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• 2005

리튬 이온 2차 전지의 부극으로 사용되는 탄소전극은 초기 충전시 전극 표면에 Solid Electrolyte Interphase (SEI)라고 불리는 부동태 피막을 형성한다. 초기 충전과정에서의 용매분해로 형성된 막은 충방전 용량에 큰 영향을 주는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 Kawasaki Mesophase Fine Carbon 부극과 1 M $LiPF_6,EC:DEC$ (1:1, 부피비)에 $Li_2CO_3$를 첨가하여 전극/전해질 계면에서 초기충전 온도에 따라 형성되는 부동태 피막의 전기화학적 특성을 시간대 전압법, 순환 전압-전류법, 임피던스법을 이용하여 조사하였다. 관찰된 결과에 따르면, 용매분해 반응이 일어날 때 리튬 이온의 전도도에 따라 용매분해 전위가 달라졌으며, 저온으로 갈수록 $Li^+$ 이온의 전도성이 떨어져 분해 전위 차이가 나타남을 알았다. 또한 여러 온도조건에서 초기 충전시 형성된 피막의 저항은 온도별로 달라짐을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.592-597
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• 2014

본 연구에서는 리튬이차전지의 음극활물질로 graphite의 전기화학적 특성을 향상시키기 위하여 졸-겔 법에 의한 graphite/$SiO_2$ 복합소재를 제조하였다. 제조된 graphite/$SiO_2$ 합성물은 XRD, FE-SEM과 EDX를 사용하여 분석하였다. $SiO_2$에 의해 표면 개질된 graphite는 SEI 층을 안정화시키는데 장점을 보여 주었다. Graphite/$SiO_2$ 전극을 작업 전극으로, 리튬메탈을 상대전극으로 하여 리튬이차전지의 전기화학 특성을 조사하였다. $LiPF_6$ 염과 EC/DMC 용매를 전해질로 사용하여 제조한 코인 셀의 전기화학적 거동은 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 진행하여 평가하였다. Graphite/$SiO_2$ 전극을 사용한 리튬이차전지는 graphite 전극을 사용한 전지보다 우수한 특성을 보여주었으며, 0.1 C rate에서 465 mAh/g의 용량을 보여주었다. 또한 개질된 graphite 전극은 0.8 C rate에서 99%의 용량 보존율을 보여주었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.107-114
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• 2017

Pseudo capacitors belong to one group of super capacitors which are consisted with non carbon based electrodes. As such, conducting polymers and metal oxide materials have been employed for pseudo capacitors. Conducting polymer based pseudo capacitors have received a great attention due to their interesting features such as flexibility, low cost and ease of synthesis. Much work has been done using liquid electrolytes for those pseudo capacitors but has undergone various drawbacks. It has now been realized the use of solid polymer electrolytes as an alternative. Among them gel polymer electrolytes (GPEs) are in a key place due to their high ambient temperature conductivities as well as suitable mechanical properties. In this study, composition of a polyacrylonitrile (PAN) based GPE was optimized and it was employed as the electrolyte in a pseudo capacitor having polypyrrole (PPy) electrodes. GPE was prepared using ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), sodium thiocyanate (NaSCN) and PAN as starting materials. The maximum room temperature conductivity of the GPE was $1.92{\times}10^{-3}Scm^{-1}$ for the composition 202.5 PAN : 500 EC : 500 PC : 35 NaSCN (by weight). Performance of the pseudo capacitor was investigated using Cyclic Voltammetry technique, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) technique and Continuous Charge Discharge (GCD) test. The single electrode specific capacity (Cs) was found out to be 174.31 F/g using Cyclic Voltammetry technique at the scan rate of 10 mV/s and within the potential window -1.2 V to 1.2 V. The same value obtained using EIS was about 84 F/g. The discharge capacity ($C_d$) was 69.8 F/g. The capacity fade over 1000 cycles was rather a low value of 4%. The results proved the suitability of the pseudo capacitor for improving the performance further.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.163-169
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• 2017

$LiNi_{1-x-y}Co_xAl_yO_2$(x=0.15, y=0.045 혹은 0.05, NCA) 양극소재의 전기화학적 특성 및 양극소재의 입자 크기 분포에 대한 리튬이온이차전지의 수명특성에 대한 영향을 살피기 위해 두 종의 상업용 NCA (NCA#1, NCA#2) 양극소재를 리튬이온이차전지의양극으로사용하였다. NCA#1은약 $5m{\mu}$의 균일한구형의입자로구성되어있고 NCA#2는약 $5m{\mu}$와 $11m{\mu}$ 정도의 입자들이 혼합되어 있는 분말이다. 충방전 측정 결과 NCA#2는 초기 방전용량은 197.0 mAh/g으로 NCA#1에 비해 높게 나타났다. NCA#1과 NCA#2의 용량 유지율(30 사이클 기준)은 각각 92%와 94%로 나타났다.