• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.202.1-202.1
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• 2014

최근 대용량 에너지 저장장치로 사용하고자 하는 리튬-공기전지는 리튬 음극과 액체 전해질 사이의 화학적 불안정성이 문제가 되고 있다. 또한 리튬이온전지는 액체전해질의 사용으로 인해 폭발 등의 안정성 문제가 대두되고 있는 실정이다. 때문에 리튬-공기전지에서 리튬 음극을 액체 전해질로부터 보호할 수 있으며, 리튬이온전지의 액체전해질과 대체하였을 때 전극과도 안정한 고체전해질의 연구가 필요하다. 고체전해질은 구조적으로 crystalline, glassy, 폴리머로 나눌 수 있는데, 이 중 crystalline 구조의 고체전해질은 glassy 및 폴리머 고체전해질에 비해 상온에서 비교적 이온전도도가 높다고 알려져 있다 [1]. 그러나 이온전도도가 높은 황화물 및 질화물 고체전해질은 수분에 민감한 반면 [2,3], 산화물 계열의 물질은 안정할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이온전도도가 높은 산화물인 lithium lanthanum titanate ($Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$, LLTO)를 고체전해질로 선정하여 다양한 환경에서 화학적 안정성에 관해 연구하였다. LLTO와 각종 용액과의 화학적 안정성을 살펴보기 위해 고체전해질을 DI water, 1 M $LiPF_6$ Ethylene Carbonate (EC)-Dimethyl Carbonate (DMC) (50:50 vol.%), 0.57 M LiOH (pH=13), 0.1 M HCl (pH=1)에 immersion하고 무게, 표면형상, 상(phase), 이온전도도 등의 변화를 관찰하였다. 또한 LLTO와 전극간의 반응성을 알아보기 위해 LLTO 분말과 음극물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$ 및 양극물질인 $LiCoO_2$ 분말을 혼합한 후 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 반응을 가속화 한 후 상변화 현상을 살펴보았다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.21 no.4
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• pp.80-87
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• 2018

Safety issues in Li-ion battery system have been prime concerns, as demands for power supply device applicable to wearable device, electrical vehicles and energy storage system have increased. To solve safety problems, promising strategy is to replace organic liquid electrolyte with non-flammable solid electrolyte, leading to the development of all-solid-state battery. However, relative low conductivity and high resistance from rigid solid-solid interface hinder a wide application of solid electrolyte. Composite electrolytes composed of organic and inorganic parts could be alternative solution, which in turn bring about the increase of conductivity and conformal contact at physically rough interfaces. In our study, composite electrolytes were prepared by combining poly(ethylene oxide)(PEO) and $Li_7La_3Zr_2O_{12}$ (LLZO). The crystallinity, morphology and electrochemical performances were investigated with the control of LLZO contents from 0 wt% to 50 wt%. From the results, it is concluded that optimum content and uniform dispersion of LLZO in polymer matrix are significant to improve overall conductivity of composite electrolyte.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.25 no.3
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• pp.95-104
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• 2022

The development of non-flammable all-solid-state batteries (ASSLBs) has become a hot topic due to the known drawbacks of commercial lithium-ion batteries. As the possibility of applying sulfide solid electrolytes (SSEs) for electric vehicle batteries increases, efforts for the low-cost mass-production are actively underway. Until now, most studies have used high-energy mechanical milling, which is easy to control composition and impurities and can reduce the process time. Through this, various SSEs that exceed the Li⁺ conductivity of liquid electrolytes have been reported, and expectations for the realization of ASSLBs are growing. However, the high-energy mechanical milling method has disadvantages in obtaining the same physical properties when mass-produced, and in controlling the particle size or shape, so that physical properties deteriorate during the full process. On the other hand, wet chemical synthesis technology, which has advantages in mass production and low price, is still in the initial exploration stage. In this technology, SSEs are mainly manufactured through producing a particle-type, solution-type, or mixed-type precursor, but a clear understanding of the reaction mechanism hasn't been made yet. In this review, wet chemical synthesis technologies for SSEs are summarized regarding the reaction mechanism between the raw materials in the solvent.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.25-25
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• 2003

안정화 지르코니아(Stabilized Zirconia)는 산화물 연료전지 (SOFC: Solid Oxide Fuel Cell), 전기화학식 가스센서 등에 널리 사용되고 있는 대표적인 고체전해질이다. SOFC의 효율향상 및 센서의 저온 동작을 위해서는 높은 이온전도도를 갖는 고체전해질이 요구된다. 안정화 지르코니아의 이온 전도도를 향상시키기 위해 MgO, CaO, $Y_2$O$_3$, Yb$_2$O$_3$, Sc$_2$O$_3$ 등의 안정화제가 첨가된 바 있으며, 이들 첨가제의 변화에 의한 전기전도도 향상 연구는 현재 성숙된 단계이다. 지르코니아 고체전해질의 안정화제가 정해진 상태에서 재료의 전기전도도를 향상시키는 다른 방법은 입계에서의 이온전도도를 높이는 것이다. 안정화 지르코니아는 입계가 입내에 비해 저항이 약 100-10000배 정도크기 때문에, 입계가 얇은 두께에도 불구하고 전해질의 저항에서 큰 역할을 한다고 알려져 있다. 일반적으로 입계의 Si-포함상 편석, 입계액상, 공간전하층등이 입계의 저항에 대한 원인으로 받아 들여 지고 있다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2005.07a
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• pp.141-144
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• 2005

• Electrical & Electronic Materials
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• v.30 no.7
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• pp.20-31
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• 2017

• Journal of Energy Engineering
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• v.3 no.1
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• pp.10-17
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• 1994

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1995.11a
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• pp.126-126
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• 1995

• Electrical & Electronic Materials
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• v.20 no.8
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• pp.12-23
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• 2007

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.3 no.4
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• pp.547-557
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• 1992