• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.141-149
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• 1999

현재 수소저장 합금을 이용하여 2차전지의 음극으로 개발되고 있는 $AB_5$ type의 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$ 조성의 수소저장합금과 $AB_2$ type의 $Ti_{0.6}Zr_{0.4}V_{0.6}Ni_{1.4}$ 조성의 수소저장합금에 Pd를 0, 0.5, 1, 2 wt% 첨가한 조성을 진공 중에서 arc 용해를 하였다. 용해된 합금의 조직과 결정구조를 SEM, XRD로 조사하였다. Pd 가 첨가되었음에도 조직이나 결정구조의 변화는 보이지 않았다. 미세한 구리분말을 합금분말 대비 3:1로 첨가하여 pellet형태의 전극을 제조하여 전극특성을 조사한 결과 Pd 첨가에 따른 초기 활성화와 급속 충방전 특성은 크게 변하지 않았다. 그러나 싸이클 수명에 있어서는 Pd를 첨가한 전극들이 Pd를 첨가하지 않는 전극에 비해 우수하였다. $AB_5$ type 조성의 합금에서는 Pd를 2wt% 첨가한 전극, 그리고 $AB_2$ type 조성의 합금에서는 Pd를 0.5wt% 첨가한 전극에서 싸이클 특성이 가장 우수하게 나타났다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 1998년도 제1회 총회 및 추계학술발표회
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• pp.96-96
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• 1998

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.418-424
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• 2006

In order to improve the activation properties of the $AB_2$ type hydrogen storage alloys for Ni-MH battery, the alloy surface was modified by employing high energy ball milling. The $Zr_{0.54}Ti_{0.45}V_{0.54}Ni_{0.87}Cr_{0.15}Co_{0.21}Mn_{0.24}$ alloy powder was ball milled for various period by using the high energy ball mill. As the ball milling time increased, activation of the $AB_2$ type composite powder electrodes were enhanced regardless of additives. When the ball milling time was small discharge capacities of the $AB_2$ type composite powder electrodes increased with the milling time. On the other hand for large milling time it decreased with increasing milling time. The maximum discharge capacity was obtained by ball milling for 3-4 min.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.45-51
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• 1998

Ni-MH 전지의 음극으로 쓰이는 수소저장합금(MH)의 한 종류인 $AB_2$계 합금은 수소저장량이 큰 장점이 있으나 초기활성화나 싸이클 수명 및 자기방전 특성이 나쁜 단점이 있다. 본 연구에서는 Zr-Ti-V-Mn-Ni계 합금에 비화학양론적으로 Cr을 소량 첨가했을 때와 La을 첨가하여 불화처리 했을 때의 초기활성화, 싸이클 수명 및 자기방전에 미치는 영향을 조사하였다 EPMA 및 SEM을 이용하여 합금의 표면을 분석하였으며 XRD 분석으로 결정구조를 관찰하였다. 또한 합금으로 전극을 제조하여 정전류 시험법, 임피던스법과 전위주사법 등에 의해 전극특성을 조사하였다. Cr이 첨가될수록 전극표면에 안정한 산화막이 형성되어 V등의 전해질로의 용해를 막아주어 충, 방전에 따른 수명특성 및 자기방전 특성을 향상시키지만 초기 전하이동 반응이 저해되어 초기활성화 특성이 악화되었다. La을 첨가 후 불화처리하면 표면에 반응성이 좋은 입자를 형성하여 전극의 초기 활성화가 크게 향상되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.225-232
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• 1999

Ni-MH 2차 전지의 음극재료로 사용되는 수소저장합금중 이론 방전용량이 가장 높은 $Mg_2Ni$를 기계적 합금법으로 제조하여 각종 첨가물의 첨가에 따른 전기화학적 특성을 조사하였다. $Mg_2Ni$는 고에너지 볼밀인 SPEX 8000을 이용하여 두가지 방법으로 제조하였다. 하나는 Mg, Ni 분말에 첨가물인 $AB_5$, $AB_2$계 수소저장합금과 Ni, Co, Cu를 첨가하여 12시간 볼밀링한 경우이고, 다른 하나는 먼저 Mg, Ni 분말을 1시간동안 볼밀링한 후 $300{\sim}400^{\circ}C$에서 열처리하여 $Mg_2Ni$를 제조한 후 여기에 첨가물을 10wt% 첨가하여 12 시간동안 볼밀할 경우이다. 이 볼밀링한 복합분말을 상온에서 $754tons/cm^2$의 압력으로 냉간압착하여 디스크 모양의 전극을 제조하였다. 실험결과 볼밀링 후 열처리를 거친 합금분말의 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 전극의 방전용량이 높았으며, Ni을 첨가한 경우는 방전용량을 증가시키고 Co를 첨가한 경우는 싸이클 특성이 향상되었다. 특히 $Mg_2Ni$에 Ni을 10wt%를 첨가하여 12시간 볼밀한 경우 $Mg_2Ni$의 최대 방전용량은 546mAh/g.alloy으로 이론용량의 약 55%에 달했다.

• 한국재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.234-243
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• 1997

아크용해로와 진공유도로를 사용하여 니켈-수소 전지의 음극용으로 주목받고 있는 AB2 타입의 ZrV /sub x/Mn/sub 1-x/Ni/sub 1.0/, ZrV/sub x/Mn/sub 0.8-x/Ni/sub 1.2/, ZrV/sub x/Mn/sub 0.6-x/Ni/sub 1.4/합금을 용해하였다. 이들 합금은 용해한 상태에서 C14과 C15의 혼합상을 갖는 것으로 나타났으며 합금조성 및 열처리에 따라 혼합상분율이 크게 변화하였다. 이들의 결정상 및 상분율은 합금원소들의 평균원자반경비(r/sub A//r/sub B)에 따라 결정되는 것으로 밝혀졌으며 특히 열처리한 합금의 경우에는 평균원자반경비가 1.254일때를 경계로 하여 두 상의 명확간 안정구역이 설정되었다. 가압한 분위기에서 아크용해한 경우 합금성분의 손실은 미미하였으나 진공유도로를 사용하여 용해한 경우 Mn이 다량 휘발감소하여 조성이 크게 변화하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.459-464
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• 2017

The volume expansions of $Ti_{0.95}Zr_{0.05}V_{0.4}Mn_{1.45}Fe_{0.1}Cr_{0.05}$ alloy during hydrogenation with various conditions have been investigated. The theoretical volume expansion measured with XRD for this alloy with hydrogenation was 21%. The apparent volume expansion of this alloy ingot with hydrogenation was composed of two effects. One is a hydrogenation and the other is a pulverization. The apparent volume of free alloy powder was 1.8 times greater than that of an ingot, implying the pulverization effect on the apparent volume expansion is 80%. The apparent volume expansion of the alloy ingot with hydrogenation under a unconstrained condition was about 80 (${\pm}15$)%, much smaller than that of free alloy powder which expected as 118%. In addition, The apparent volume expansion of the alloy ingot with hydrogenation under a constrained condition(Al container) was about 50%, much smaller than that of the unconsrained. This reduced apparent volume expansion of the alloy ingot could be attributed to an arrangement of alloy powder keeping its original shape of the ingot even after hydrogenation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.31-38
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• 2006

There are two types of metal hydride electrodes as a negative electrode in a Ni-MH battery, $AB_2$ Zr-based Laves phases and $AB_5$ LM(La-rich mischmetal)-based alloys. The $AB_5$ alloy electrodes have characteristic properties such as a large discharge capacity per volume, easiness in activation, long cycle life and a low cost of alloy. However they have a relatively small discharge capacity per weight. The $AB_2$alloy electrodes have a much higher discharge capacity per weight than $AB_5$ alloy electrodes, however they have some disadvantages of poor activation behavior and cycle life. Therefore, in order to improve the discharge capacity of the $AB_5$ alloy electrode the Zr, Ti and V which are the alloying elements of the $AB_2$ alloys were added to the $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}$ alloy which was chosen as a $AB_5$ alloy with a high capacity. The addition of Zr, Ti and V to $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}$ alloy improved the activation to be completed in two cycles. The discharge capacities of Zr 0.02, Ti 0.02 and V 0.1 alloys in $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}M_y$ (M = Zr, Ti, V) were respectively 346, 348 and 366 mAh/g alloy. The alloy electrodes, Zr 0.02, Ti 0.05 and V 0.1 in $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}M_y$ (M = Zr, Ti, V), have shown good cycle property after 200 cycles. The rate capability of the $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}M_y$ (M = Zr, Ti, V) alloy electrodes were very good until 0.6 C rate and the alloys, Zr 0.02, Ti 0.05 and V 0.1, have shown the best result as 92 % at 2.4 C rate. The charge retention property of the $LaNi_{3.6}Ai_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}M_y$ (M = Zr, Ti, V) alloys was not good and the alloys with M content from 0.02 to 0.05 showed better charge retention properties.

• 한국표면공학회지
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• 제30권4호
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• pp.262-271
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• 1997

Nickel-matal hydride(Ni-MH) batteries are receiving attention as non-pollunting. high performance rehargeable energy stoage system. The performance of Ni-Mh is significantly influenced by the hydrogen storage alloy materiels used as an anode material. Recently, having discharge capacities higher than the $AB_5$-type hydrogen storage alloys, the Zr-based $AB_2$-Type hydrogen storage alloys has remaining problems regarding cycle life and self-dischareg. These problems need to be solved by improvements in the alloy design and/or surface treatment. This work investiggates the effects the effects of surface property by fluorination on $Zr_{0.7}Ti_{0.3}V_{0.4}Mn_{0.4}Ni{1.2}$ composittion $AB_2$-Type hydrogen storage alloys. EPMA, SEM and AES techniques were used for surface analysis, and the crystal structure was characterized by constant current cycling test and potential sweep methods. Fluorination was found to be effective when La-was incorporated into the alloy, and has unique morphology, higher reactivity, and at the same time formed a protective film. Through, fluorination, the cycle life of an electrode was found to increase significantly, charge/discharge characteristics of the electrode the potential difference between the charge/discharge plateau, i.e polarization(overpotential)were improved.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.29-38
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• 2001

Zr-Mn-Ni 3성분계 합금으로서 $ZrMn_2Ni_x$ (x=0.0, 0.3, 0.6, 0.9 and 1.2) 합금을 제작하여 이들의 수소저장특성과 전기화학적 특성을 조사한 결과 $ZrMn_2Ni_x$ 모든 조성에서 C14 Laves phase가 형성되었다. 여러 합금 중에서 $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금이 비교적 활성화가 빨리 이루어졌고(약 11회 싸이클 후), 방전용량이 가장 컸다(최대 45mAh/g). 모든 합금에서 6M KOH 전해질에 Zr이 가장 잘 용해되었다. $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금은 다른 합금들에 비해 Mn과 Ni이 더 많이 용해되었다. $ZrMn_2Ni_{0.6}$ 합금이 비교적 활성화가 빨리 이루어지고 방전용량이 컸는데, 이에 따른 활발한 충 방전으로 인하여 Zr, Mn, Ni이 많이 용해되어 나온 것으로 사려된다.