• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.6
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• pp.873-877
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• 2009

In order to use railway system standby power, produced 160Ah NiMH battery that would be able to substitute the lead acid battery or NiCd battery form which contain the toxic material in environment, using parallel connected 80Ah NiMH battery. And in order to develop proper electrode in the 160Ah NiMH battery, tested high rate discharge performance of the ternary electrolyte. 160Ah NiMH battery evaluated the various test in order to use railway system standby power.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2012

산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 1999.10a
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• pp.1-2
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• 1999

시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

• Resources Recycling
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• v.27 no.1
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• pp.22-30
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• 2018

In order to industrially recycle nickel, cobalt and rare earth elements included in waste NiMH batteries, electrode powder scraps were recovered by dismantle, crushing and classification from automobile waste battery module. As a result of leaching recovered electrode powder scrap with sulfuric acid solution, 99% of nickel, cobalt and rare earth elements were leached under reaction conditions of 1.0 M sulfuric acid solution, pulp density 25 g/L and reaction temperature $90^{\circ}C$ for 4 hours. In addition, the rare earth elements were able to separate from nickel / cobalt solution as cerium, lanthanum and neodymium precipitated under pH 2.0 using 10 M NaOH.

• Journal of Energy Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.1-8
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• 2014

For this study, a 160Ah Ni-MH battery is produced with parallel arranged two 80Ah Ni-MH batteries as an unit, in order to start diesel generator(engine) in place of Lead Acid battery or Ni-cd battery which contain indicated toxic pollutant of Environmental pollution, by high capacity Ni-MH battery. And the ternary electrolyte recipe is requested to develop proper electrodes of the 160Ah Ni-MH battery, and then the 160Ah battery can be tested at high rate discharging performance. Zn is added to negative electrode for the improvement of performance. 160Ah Ni-MH battery has been tested in various experiments for diesel engine starting. As the result, diesel engine starting is found successfully.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.9
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• pp.780-788
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• 1991

수소를 에너지매체로 하여 체계적으로 이용하기 위하여 다음과 같은 사항이 예상된다. 첫째, 물에서 수소를 만들이 위하여 어떠한 에너지원을 사용해야 하는 문제이다. 화석연료나 원 자력으로는 깨끗한 에너지시스템이라는 본래의 목적에 어긋난다. 그래서 태양에너지를 이용하는 것이 원칙이라고 생각한다. 둘째, 수소의 수송과 저축의 방법인데, 파이프라인이나 고압봄베와 같은 종래의 방법을 극복하는 혁신적인 금속수소화물법이 중요하다고 생각된다. 철 . 티탄합금, 란탄 . 니켈합금, 마그네슘 . 니켈합금 등은 합금 체적의 100배에 가까운 수소를 흡장할 수 있는 특성을 가지고 있다. 셋째, 수소에너지가 석유에 대체되기 위해서는 에너지를 수소로 변경함으로써 석유로는 불가능 했던 것이 가능해질 수 있는 이용법을 개발하는 일이다. 넷째, 수소를 2차 에너지로 사용함으로써 전력계층과의 협조체제가 확립되어 에너지원, 에너지 매체, 에너지이용의 협조적이며 유기적인 시스템이 가능해질 것으로 생각된다. 전력이 남아돌 때는 물분해로 수소를 만들어 저축하고 전력이 부족할 때는 연료전지를 사용하여 전력으로 바 꾼다.

• Clean Technology
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• v.27 no.2
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• pp.139-145
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• 2021

The purpose of this study is to recover valuable metals from spent batteries using a dry process. We focused on the effect of the smelting temperature on the composition of recovered solid and liquid products and collected gaseous products. After removal of the cover, the spent battery was left in NaCl solution and discharged. Then, the spent battery was made into a powder form through a crushing process. The smelting of the spent battery was performed in a tubular electric furnace in an oxygen atmosphere. For spent lithium-ion batteries, the recovery yield of the solid product was 80.1 wt% at a reaction temperature of 850 ℃, and the final product had 27.2 wt% of cobalt as well as other metals such as lithium, copper, and aluminum. Spent nickel-hydrogen batteries had a recovery yield of 99.2 wt% at a reaction temperature of 850 ℃ with about 37.6 wt% of nickel and other metals including iron. For spent nickel-cadmium batteries, the yield decreased to 65.4 wt% because of evaporation with increasing temperature. At 1050 ℃, the recovered metals were nickel (41 wt%) and cadmium (12.9 wt%). Benzene and toluene, which were not detected with the other secondary waste batteries, were detected in the gaseous product. The results of this study can be used as basic data for future research on the dry recycling process of spent secondary batteries.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.2
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• pp.115-119
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• 2008

Single particle of nickel hydroxide and the surface-treated one with cobalt element were performed to review the effect of LiOH additive in alkaline electrolyte for Ni-MH batteries using microelectrode test system. As a result of cyclic voltammetry, the electrochemical behaviors such as the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction are clearly observed for a single particle of nickel hydroxide, respectively. Furthermore, the reduction current peak of nickel hydroxide added with LiOH in electrolyte was very low and broad compared with the normal nickel hydroxide without an additive LiOH, which had a bad effect to the crystallization structure of nickel hydroxide. However, it was found that capacity and cycle properties of the nickel hydroxide treated with cobalt greatly increased by the addition of LiOH.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.31 no.1
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• pp.138-143
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• 2020

Metal sulfides are good candidates for cathode materials. Especially, iron sulfides and nickel sulfides have been demonstrated to be potential electrode materials among metal sulfides due to nontoxicity and high theoretical specific capacities. Electrochemical properties (capacity, cycle life, stability etc.) of Li/iron sulfides or nickel sulfides cell were improved by methode such as coating, doping of material, and nanoization of materials etc.

• Resources Recycling
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• v.31 no.1
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• pp.21-28
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• 2022

The smelting reduction of spent lithium-ion batteries results in metallic alloys of cobalt, nickel, and copper. To develop a process to separate the metallic alloys, leaching of the metallic mixtures of these three metals with H₂SO₄ solution containing 3% H₂O₂ dissolved all the cobalt and nickel, together with 9.6% of the copper. Cyanex 301 selectively extracted Cu(II) from the leaching solution, and copper ions were completely stripped with 30% aqua regia. Selective extraction of Co(II) from a Cu(II)-free raffinate was possible using the ionic liquid ALi-SCN. Three-stage cross-current stripping of the loaded ALi-SCN by a 15% NH₃ solution resulted in the complete stripping of Co(II). A process was proposed to separate the three metal ions from the sulfuric acid leaching solutions of metallic mixtures by employing solvent extraction.