• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.109-112
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• 1996

The purpose of this study is to research and develop solid polymer electrolyte(SPE) for all-stolid-state lithium battery. We investigated conductivity, electrochemical properites and impedence spectroscopy of poly(ethylene oxide)[PEO]/poly(vinylidene fluoride)[PVOF] blend electrolytes and charge/discharge cycling of LiCoO$_2$/SPE/Li cell. By adding PVDF and plasticizer to PEO-LICIO$_4$electrolyte, its condustivity was higher than that of PEO-LiCIO$_4$electrolyte. Also PEO$_4$PVDF$_4$LiClO$_4$PC$_{5}$EC$_{5}$ remains stable up to 4.4V vs Li/Li. The discharge capacity of the LiCoO$_2$composite cathode was 92mAh/g based on LiCoO$_2$.EX>.

• 전기화학회지
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• 제10권3호
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• pp.213-218
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• 2007

리튬/유황 전지에 적합한 전해질을 조사하기 위하여, 여러 종류의 글라임(glyme)계 가소제를 넣은 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride):PVdF) 겔 고분자 전해질을 제조하여 전기화학적 특성을 실험하였다. 가소제는 에틸렌옥사이드(ethylene oxide; EO) 구조를 가지는 glyme계 유기용매 중에서, EO의 체인 길이가 다른 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 폴리글라임(polyglyme (Mn=250, 500))의 네 종류를 사용하였다. 가소제 내의 EO의 체인 길이가 길어질수록 PVdF 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 감소하였다. PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제로 triglyme을 사용한 경우의 이온전도도가 $5.38{\times}10^{-4}\;S/cm$로 가장 높았으며, polyglyme(Mn=500)를 사용한 경우에는 $2.80{\times}10^{-4}\;S/cm$으로 가장 낮았다. 그러나 계면저항은 tetraglyme을 사용한 경우에 가장 낮게 나타났으며, 이 전해질을 리튬/유황 전지에 적용하였을 때 1232 mAh/g-S(이론용량의 70%)의 높은 초기 방전 용량을 나타내었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.122-128
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• 2009

바이모달 수송시스템 연구단에서 개발중인 트램은 자동운전이 가능하고 일반도로와 전용구간을 주행할 수 있는 고무차륜방식의 저상굴절 바이모달 트램으로서, 압축천연가스 엔진과 리튬폴리머 배터리를 사용하는 직렬형 하이 브리드 추진계로 구동된다. 본 논문에서는 바이모달 트램의 직렬형 하이브리드 추진장치의 요구사양을 제시하고 하이브리드 추진제어방식에 관해 설명한다. 하이브리드 차량 시뮬레이션 툴인 ADVISOR를 사용하여 기준 주행사이클과 일본의 10-15 mode에 대한 바이모달 트램의 주행을 모의하고, CNG 하이브리드 추진계에 대한 성능을 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.199-208
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• 2017

리튬 폴리머 배터리는 높은 안전성, 빠른 충전 및 긴 라이프 사이클 등으로 인해 에너지 저장치(ESS: Energy Storage System), 전기자동차(EVs: Electric Vehicles)등에 채택이 되어 사용되고 있으며, 그리고 현재는 농업용 드론에서 까지 사용이 되고 있다. 그러나 리튬 폴리머 배터리는 과충 방전에는 리튬-이온 배터리 내의 격차구조가 파괴되어 배터리 수명이 줄어들게 되며, 과충 방전을 방지하기 위해 불균등한 셀 전압을 균등 제어 할 수 있는 셀 밸런싱 시스템이 필수적이다. 본 논문은 각 셀의 충 방전할때의 전압차이를 검출하여 불균형된 셀을 확인하여 비선형 시스템에 적합한 퍼지 제어기를 개발하여 적용한 셀별 밸런싱 알고리즘을 제안한다. 본 논문은 농업용 드론의 배터리팩의 셀 밸런싱을 퍼지제어를 하여 셀 간 균등 제어를 위해 설계하였으며, 최종 결과로 셀 간 밸런싱이 잘 되는지 확인하고 자 셀이 2개 있을 때와 6개 그리고 최종적으로 12개의 각 셀 밸런싱이 되는지를 확인하였다. 이는 다른 제품에도 사용할 수 있는지를 실험하고자 하였으며, 확인결과 사용된 셀의 개수와는 관계없이 셀별 밸런싱이 잘 되고 있음을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.95-96
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• 2013

In this paper, an operation algorithm for the fuel cell-battery hybrid power system is proposed. As the output current slope of the fuel cell is normally limited to protect the fuel cells' defection, efficient power distribution algorithm between the fuel cell and battery is very important for the successful hybrid control operation. For the experimentation, a 1kW dc-dc converter with 500W fuel cell stack and 1kWh Li-polymer battery is implemented.

• 고무기술
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• 제6권2호
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• pp.91-98
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• 2005

Nano-sized cathode materials for high power lithium ion polymer battery are easily and economically prepared using united eutectic self-mixing method without any artificial mixing procedures of reactants and ultra-miniaturization of products. While the micro-sized $LiNi_{0.7}Co_{0.3}O_2$ exhibits the discharge capacities of 167.8 mAh/g at 0.1C and 142.5 mAh/g at 3.0C, those of the nano-sized $LiNi_{0.7}Co_{0.3}O_2$ are 170.8 mAh/g at 0.1C and 159.3 mAh/g at 3.0C. In the case of $LiCoO_2$, the micro-sized $LiCoO_2$ exhibits the discharge capacities of 134.8 mAh/g at 0.1C and 118.6 mAh/g at 5.0C. Differently, the nano-sized $LiCoO_2$ exhibits the discharge capacities of 137.2 mAh/g at 0.1C and 131.7 mAh/g at 5.0C.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.179-184
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• 2016

The interface between the surface of a cathode material and the electrolyte gives rise to surface reactions such as solid electrolyte interface (SEI) and chemical side reactions. These reactions lead to increased surface resistance and charge transfer resistance. It is consequently necessary to improve the electrochemical characteristics by suppressing these reactions. In order to suppress unnecessary surface reactions, we coated cathode material using polypropylene (PP). The PP coating layer effectively reduced the SEI film that is generated after a 4.3 V initial charging process. By mitigating the formation of the SEI film, the PP-coated Li[(Ni_0.6Co_0.1Mn_0.3)_0.36(Ni_0.80Co_0.15Al0.05)_0.64)]O₂(NCS) electrode provided enhanced transport of Li⁺ ions due to reduced SEI resistance (R_SEI) and charge transfer resistance (R_ct). The initial charge and discharge efficiency of the PP-coated NCS electrode was 96.2 % at a current density of 17 mA/g in a voltage range of 3.0 ~ 4.3 V, whereas the efficiency of the NCS electrode was only 94.7 %. The presence of the protective PP layer on the cathode improved the thermal stability by reducing the generated heat, and this was confirmed via DSC analysis by an increased exothermic peak.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.83-89
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• 2020

지난 수십년간 인류에게 핵심적인 에너지 자원이었던 화석연료가 갈수록 고갈되고 있고, 산업발전에 따른 오염이 심해지고 있는 환경을 보호하기 위한 노력의 일환으로, 친환경 이차전지, 수소발생 에너지 장치, 에너지 저장 시스템 등과 관련한 새로운 에너지 기술들이 개발되고 있다. 그 중에서도 리튬이온 배터리 (Lithium ion battery, LIB)는 높은 에너지 밀도와 긴 수명으로 인해, 대용량 배터리로 응용하기에 적합하고 산업적 응용이 가능한 차세대 에너지 장치로 여겨진다. 하지만, 친환경 전기 자동차, 드론 등 증가하는 배터리 시장을 고려할 때, 수명이 다한 이유로 어느 순간부터 많은 양의 배터리 폐기물이 쏟아져 나올 것으로 예상된다. 이를 대비하기 위해, 폐전지에서 리튬 및 각종 유가금속을 회수하는 공정개발이 요구되는 동시에, 이를 재활용할 수 있는 방안이 사회적으로 요구된다. 본 연구에서는, 폐전지의 재활용 전략소재 중 하나인, 리튬이온 배터리의 대표적 양극 소재 Li2CO3의 나노스케일 패턴 제조 방법을 소개하고자 한다. 우선, Li2CO3 분말을 진공 내 가압하여 성형하고, 고온 소결을 통하여 매우 순수한 Li2CO3 박막 증착용 3인치 스퍼터 타겟을 성공적으로 제작하였다. 해당 타겟을 스퍼터 장비에 장착하여, 나노 패턴전사 프린팅 공정을 이용하여 250 nm 선 폭을 갖는, 매우 잘 정렬된 Li2CO3 라인 패턴을 SiO2/Si 기판 위에 성공적으로 형성할 수 있었다. 뿐만 아니라, 패턴전사 프린팅 공정을 기반으로, 금속, 유리, 유연 고분자 기판, 그리고 굴곡진 고글의 표면에까지 Li2CO3 라인 패턴을 성공적으로 형성하였다. 해당 결과물은 향후, 배터리 소자에 사용되는 다양한 기능성 소재의 박막화에 응용될 것으로 기대되고, 특히 다양한 기판 위에서의 리튬이온 배터리 소자의 성능 향상에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3109-3114
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• 2010

Flexible composite films of $V_2O_5$ and conductive polypyrrole ($V_2O_5$/PPy) were grown by facile electrochemical polymerization, wherein an anodization potential was applied to the substrate electrode in an electrolyte solution containing pyrrole monomer and dispersed $V_2O_5$ particles. The coating of polypyrrole (PPy) on the surface of $V_2O_5$ particles was induced by the oxidative catalytic action of $V_2O_5$ during the electrochemical polymerization of pyrrole. PPy in the composite film connects the isolated $V_2O_5$ particles. This results in the formation of conductive networks in the composite film cathode, thereby enhancing the Li+ ion diffusion to the surface of the isolated $V_2O_5$ particles and thus increasing the accessibility of the $Li^+$ ions. The specific capacity tests of the Li rechargeable batteries revealed that the discharge capacity of this composite film cathode was higher, i.e., $497\;mAhg^{-1}$, than that of $V_2O_5$/PPy powder or pristine $V_2O_5$.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.339-345
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• 2020

국방 분야에서 유도무기와 같은 일회성 무기체계는 제작 후 오랜 기간 보관되어지기 때문에 수명 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 유도무기에 사용되는 리튬 2차 전지에 대해 수명을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 5년 이상 무기체계에 탑재되어 사용된 리튬 2차 전지를 확보하였으며, 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였다. 비기능 검사가 끝난 후 리튬 2차 전지의 성능 측정을 위한 방전 시험을 실시하였으며, 방전 시험 시 전지를 규격에 맞추어 충전한 후 방전 시험을 실시하였다. 방전 시험을 통해 초기 충전 전압, 방전 시간, 전지 온도 등을 측정하였으며, 이를 기존에 측정된 데이터와 비교하여 성능 변화 경향을 확인하였다. F-검정과 일원분산분석(One-way ANOVA, Analysis of Variance), 회귀 분석을 통해 노화가 발생하였는지 확인하였으며, 회귀 분석을 통해 측정된 근사식을 통해 리튬 전지의 수명을 추정하였다. 분산분석 결과 p-value 값이 기준값 0.05보다 작은 것을 알 수 있었으며, 일정 시간이 경과하였을 때에 전지의 성능이 15% 이상 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 성능 변화는 리튬 폴리머 셀의 물성 변화로 인해 일어나는 것으로 추정된다.