• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권8호
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• pp.1175-1180
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• 2006

Si-C composites were prepared by the carbonization of polyaniline (PAn) coated on silicone powder. The physical and electrochemical properties of the Si-C composites were characterized by particle-size analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and battery electrochemical tests. The average particle size of Si was increased by the coating of Pan but somewhat reduced by the carbonization to give silicone-carbon composites. The co-existence of crystalline silicone and amorphous-like carbon was confirmed by XRD analyses. SEM photos showed that the silicone particles were well covered with carbonaceous materials, depending on the PAn content. Si-C$\mid$Li cells were fabricated using the Si-C composites and tested using galvanostatic charge-discharge. Si-C$\mid$Li cells gave better electrochemical properties than Si|Li cells. Si-C$\mid$Li cells using Si-C from HCl-undoped precursor PAn showed better electrochemical properties than precursor PAn doped in HCl. The addition of an electrolyte containing 4-fluoroethylene carbonate (FEC) increased the initial discharge capacity. Also, another electrochemical test, the galvanostatic charge-discharge test with GISOC (gradual increasing of the state of charge) was carried out. Si-C(Si:PAn = 50:50 wt. ratio)|Li cell showed 414 mAh/g of reversible specific capacity, 75.7% of IIE (initial intercalation efficiency), 35.4 mAh/g of IICs (surface irreversible specific capacity).

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.225-230
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• 1999

Li(DPM)을 원료로 hot wall 수평 관형 반응기를 이용하여 질소-산소 및 아르곤-산소의 분위기에서 $Li_2O$ 고체박막을 LPMOCVD법으로 합성하였다. XRD와 ESCA 분석으로부터 질소-산소 분위기에서는 $Li_2CO_3$막이, 아르곤-산소의 분위기에서는 $Li_2O$막이 성장하였음을 알아냈다. 성막된 산화리튬과 리튬카보네이트는 기판의 실리콘 성분과 반응하여 실리케이트를 형성하였다. 마이크로 trench법과 Monte Carlo 시뮬레이션에 의해 기상반응 속도상수 및 표면반응 속도상수가 얻어졌으며 이를 이용한 성막속도 계산치와 실험치를 비교한 결과 실험조건범위 내에서 잘 일치하였다.

• 전기화학회지
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• 제16권3호
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• pp.162-168
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• 2013

$Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn) 나노 복합체는 높은 이론 용량을 가지고 있어 전기 자동차용 2차 전지 활물질 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)로부터 250 mAh/g 이상의 용량을 구현하기 위해서는 4.4 V 이상의 구동전압이 필요하며, 이러한 높은 구동 전압은 전지의 수명 및 고온 방치 특성의 저해 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 FEC (Fluoroethylene carbonate), 플루오로알킬 에테르, $LiPF_6$가 주성분인 신규 전해액(F-based EL)을 설계하였다. F-based EL은 1.3 M $LiPF_6$ EC/EMC/DMC (3/4/3, v/v/v) (STD) 대비 안정한 SEI를 형성하며, 산화 안정성이 뛰어나 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)/graphite 셀의 수명 및 방치 중 가스 저감에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제9권3호
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• pp.124-131
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• 2006

기존의 용융탄산염 연료전지용 연료극인 Ni-Cr전극은 제조과정이 복잡하며, 운전조건에서 전극의 소결과 creep현상으로 인하여 전극의 기공률과 두께가 감소하는 문제점이 있어 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 Ni-Cr계 전극보다 creep저항성이 우수하다고 알려져 있는 Ni-Al계 합금을 사용하였다. 또한 공정의 단순화로 비용을 절감시키기 위해, 소성과정을 제외하고 tape casting과 건조과정을 거친 green sheet를 단위전지에 장착하여 전처리 과정 중에 소결시키는 in-situ 소결법에 대해 연구하였다. 그러나 기존의 전처리 방법을 이용한 단위전지 평가에서 Ni-Al 합금의 상분리 현상으로 인해 기대하였던 creep저항성 향상을 확인하지 못했고, 운전중 Ni-Al합금 연료극에 단위전지의 구성요소인 matrix 기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$)이 다량 생성되어 전해질 재분배를 일으켜 성능이 하락하는 문제점이 나타났다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 전처리 조건을 변화시키며 실험을 수행하였다. 그 결과, 비활성 기체인 질소를 일정한 구간에 사용함으로써 기존 전처리에서 발생하였던 Ni-Al 합금의 상분리 현상을 억제할 수 있었으며 이로 인해 creep저항성 또한 향상시킬 수 있었다. 그러나 운전 중 생성되는 matrix기공크기보다 작은 기공(${\leq}0.4{\mu}m$) 형성비율은 억제할 수 없었다. 위의 전처리 조건을 가지고 단위전지 운전실험을 하였고, 전해질 함침비율을 조절함에 따라 성능을 향상시킬 수 있었으며 2000시간 동안 일정하게 유지함을 확인하였다. 이로부터 기존의 소성전극과 비교하여 많은 장점을 가지고 있는 in-situ 소결법의 가능성을 확인할 수 있었다.