• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.1
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• pp.32-37
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• 2004

The charge/discharge capacity of natural graphite anode in lithium secondary batteries was examined as a function of charge/discharge rate. When the natural graphite anode was galvanostatically cycled in the range of 0.0-2.0V $(vs.\;Li/Li^+)$, the charging capacity decreased with an increase in the charging rate, which is caused by an earlier approach to the charging cut-off (0.0 V) before the complete charging that is in turn caused by an ever-increasing overpotential at higher rates. Even if the overpotential of discharging reaction also increased at higher discharge rates, the discharging reaction took place in the range of 0.0-0.3 V that is far below the discharge cut-off (2.0 V). As a result, the discharge capacity was not affected by the discharge rate because all the lithium ions once intercalated are fully discharged even at high current condition. As the overpotential of lithium deposition reaction also increased at high current condition, the charge capacity of natural graphite could be enlarged by lowering the charging cut-off voltage below 0.0 V, There is, however, a limitation for the lowering of cut-off voltage because the resistance for lithium deposition is smaller than that of lithium intercalation into graphite. When the charge cut-off voltage was lowered down to -0.04 V under IC condition, lithium ions were inserted into graphite without lithium deposition such that the discharge capacity could be raised up to $11\%$.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.6
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• pp.1043-1048
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• 2012

In this study, activated carbons (ACs) were modified as electrode materials for an electric double layer capacitor (EDLC) by controlling oxygen- and nitrogen-containing functional groups. The morphological and chemical properties of ACs were analyzed through scanning electron microscopy (SEM), fourier transform infrared (FTIR) spectrometer, automatic elemental analyzer (EA) and Boehm titration. Also, charge/discharge tests were performed to investigate the EDLC performance. Oxygen- and nitrogen-containing functional groups were introduced on the surface of ACs through acid and urea treatments, respectively. ACs with nitrogen-containing functional groups showed 2 mA increase of gravimetric discharge capacity and quick achievement of maximum charge/discharge performance. However, ACs with oxygen-containing functional groups showed low discharge capacity and its gradual decrease during further cyclic test, since the functional groups interrupted adsorption/desorption of charges in the electrolyte on the surface of ACs.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.58-59
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• 2011

본 논문은 전류에 따른 NiMH 배터리의 성능 변화를 충 방전 실험을 통하여 비교 분석하였다. 따라서 실험을 통하여 NiMH 배터리의 데이터시트에 있는 충 방전 특성곡선과 실제 실험을 통한 충 방전 특성곡선을 비교 분석한다. 또한 충 방전 전류의 크기에 따라 변하는 특성곡선의 차이를 비교 분석한다. 전류 변화에 의한 배터리 분석을 위해 0.2C, 0.5C, 1C, 2C 정전류 충 방전 실험과 동일한 C-rate로 펄스전류로 충 방전 실험을 하였다. 실험을 통해서 얻은 데이터로 1차 Randles 등가회로를 통해 C-rate변화와 잔존용량 변화에 의한 파라미터 분석과 잔존용량-개로전압 곡선에서의 충 방전 히스테리시스를 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.316-316
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• 2007

리튬폴리머 전지용 정극활물질인 $LiFePO_4$를 수열법으로 합성하였다. 제조한 정극활물질 $LiFePO_4$는 X-ray 회절분석을 통하여 olivine 구조임을 확인하였다. 전극 제조 시 첨가된 도전재의 종류에 따른 전기화학적 특성변화를 알기 위하여, Acetylene Black, Super-Black, Multi-Walled Carbon Nanotube(MWCNT), SP270을 도전재로 제조된 정극활물질과 PVDF를 결합제로 사용하였다. 셀은 제조된 정극과 고체전해질 $25PVDFLiCIO_4EC_{10}PC_{10}$를 사용하고, 부극은 금속리튬으로 coin 타입의 cell을 조립하여 충방전을 진행하였다. 충방전 진행결과, Multi-Walled Carbon Nanotube(MWCNT)를 도전재로 사용하였을 경우, 초기 방전용량은 94mAh/g, 100cycle 후에는 약 93mAh/g인 기타 도전재를 사용하였을 때보다 안정하고 높은 방전용량을 나타내었다. 이때의 충방전 전류밀도는 0.1mAh/g이고 전압범위 는 2.5~4.3V이었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.137.1-137.1
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• 2011

올리빈 구조의 $LiFePO_4$ 정극 활물질은 $650^{\circ}C$에서 고상법으로 제조되었다. $LiFePO_4$의 전자전도도를 향상시키기 위하여 graphite nanofiber(GNF)를 각각 3wt%, 5wt%, 7wt%, 9wt% 첨가하여 $LiFePO_4$-C를 제조하였다. 제조된 분말의 입자 형태를 확인하기 위하여 X-ray diffraction(XRD)과 File Electronic Scaning Electromicroscopy(FE-SEM)를 측정하였다. XRD결과로부터 제조된 분말은 모두 순수한 결정 구조를 나타내었고 입자의 크기는 약 200nm였다. 5wt% GNF를 첨가한 $LiFePO_4$-C는 기타 첨가량에 비해 방전용량이 가장 높았다. 첫 사이클의 용량은 151.73mAh/g 나타났고 50 사이클 뒤에도 92% 이상을 유지하고 있었다. 첨가하지 않은 것에 비해 43% 증가하였다. $LiFePO_4$-C(3wt%), $LiFePO_4$-C(7wt%), $LiFePO_4$-C(9wt%)의 첫 사이클 방전용량은 각각 147.94mAh/g, 136.64mAh/g, 121.07mAh/g 나타났다. $LiFePO_4$-C(5wt%)에 비해 용량은 떨어쪘지만 순수한 $LiFePO_4$보다 많이 높았다. 임피던스 결과를 보면 기타 첨가량에 비해 $LiFePO_4$-C(5wt%)의 저항 제일 낮았다. 이는 충방전 결과와 일치하였다. graphite nanofiber의 첨가로 인하여 $LiFePO_4$ 정극 활물질의 전자전도도가 높아지고, 따라서 전기화학적 특성도 크게 향상되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.175.2-175.2
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• 2011

바나듐 3, 4, 5가 이온은 공기 중에서 안정하지만, 바나듐 2가 이온은 쉽게 산화된다. 그러므로 바나듐 2가 이온이 담겨져 있는 음극 탱크가 공기와 접촉하지 않게 하는 것이 중요하다. 충전 중 음극 탱크에 공기가 침투되면, 바나듐 2가 이온은 3가 이온으로 산화되기 때문에 음극과 양극의 전해질에 불균형을 초래한다. 이러한 불균형은 바나듐 레독스 흐름전지 용량저하의 원인이 된다. 본 연구에서는 공기 중 2가 이온 산화에 의한 전해질의 불균형 현상을 쉽게 보여주기 위해, 공기노출과 차단조건에서 충방전 중에 발생한 음극과 양극의 바나듐 이온 상태변화량을 UV-Visible spectrophotometer를 이용해 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 공기노출 조건에서 음극의 충전 시, 충방전 cycle이 진행 될수록 바나듐 2가 이온의 양이 현격히 줄어들었지만, 공기차단 조건에서는 2가 이온의 양이 공기노출 조건보다 훨씬 더 적게 줄어들었다. 즉, 공기차단 조건에서는 바나듐 2가 이온이 3가로 산화되지 않아서 음극의 충전 후 바나듐 3가에서 2가로 전환되는 양이 공기노출 조건보다 더 많은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 영향으로 인해, 충방전 10th cycle을 진행해 본 결과, 공기차단 조건에서는 충방전 용량감소가 거의 없었지만 공기노출 조건에서는 현격한 충방전 용량 감소를 보였다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.9 no.4
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• pp.135-141
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• 1998

The effects of heat-treatment on discharge characteristics of $TiFe_{1-x}Ni_x$ alloy were investigated. The content of Ni in alloy was varied from x = 0.1 to 0.6 by each 0.1 increment. Discharge capacity change of each alloy with C/D cycles was measured. With increasing Ni-content initial discharge capacity was increased. but at x = 0.6 it was deceased again. With increasing C/D cycles discharge capacity was rapidly decreased in the alloy of high Ni-content. In order to investigate the effects of heat-treatment on cycle life, $TiFe_{0.5}Ni_{0.5}$ alloy having maximum initial discharge capacity was heat-treated at various temperatures in the range of $700{\sim}900^{\circ}C$ and tested. The loss of initial discharge capacity was appeared at all temperatures. but cycle characteristics of the alloy was improved. The electrodes heat-treated for 1 hour in the range of $700{\sim}850^{\circ}C$ showed good recovery of discharge capacities through repeated cycles, and from SEM observation results these were considered as 1 hour in the range of $700{\sim}850^{\circ}C$ showed good recovery of discharge capacities through repeated cycles, and from SEM observation results these were considered asbeing due to increased electrode strength and small loss of porosity during heat-treatment. The electrode heat-treated for 1 hour at $900^{\circ}C$ showed poor discharge characteristics because of low porosity.

• Plant Journal
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• v.16 no.4
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• pp.40-44
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• 2020

In this study, after supplying a pulse wave to the 2 V Industrial Lead-Acid Battery electrode plate and repeating the charging and discharging, the discharging time per voltage was analyzed. According to the result of experiment, while the lead-acid Battery that a pulse wave is not supplied decreased about 18 % of discharging capacity than the beginning, the lead-acid Battery that a pulse wave is supplied decreased a little amount much lower than 18 %, of discharging capacity and recorded the 0.56 % decrease, at a minimum, from discharging capacity at the 20 kHz frequency. This means that the sulfate on electrode plate is detached and the positive and negative charge transfer is highly activated at the 20 kHz frequency

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2004.06a
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• pp.293-296
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• 2004

고용량 $LiNi_{1-y}M_yO_2$(M=Al, Zn and Ti, y=0.000, 0.005, 0.010, 0.025, 0.050 and 0.100) 양극재료를 합성하기 위하여 연소법을 사용하였다. 합성한 시료들을 X-선회절 분석, 미세구조관찰, 전자침미세분석(EPMA)을 하였다. battery 충${\cdot}$방전기를 사용하여 리튬의 삽입${\cdot}$추출 반응으로 인하여 나타나는 충${\cdot}$방전 곡선의 변화를 조사하였고, 합성한 각 시편에 대해 충${\cdot}$방전 싸이클 수에 따른 방전용량의 변화를 조사하였다. XRD pattern 분석결과 모든 조성에서 $R\bar{3}m$ 구조를 보여주었다. Ni 자리에 Al, Zn, Ti를 치환한 결과 방전용량은 감소하였으나 M=Al 시료는 싸이클 특성이 증가하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.5
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• pp.424-430
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• 2001

Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성을 알아보기 위하여 Mn을 다른 전이 금속이 Co와 Ni로 소량 치환시킨 Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$(M=Ni, Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1, 0.2)를 고상 반응법으로 80$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 유지하여 합성하였다. 충방전의 cut-off 전압은 2.5~4.4V, 3.0~4.5V, 3.5~4.5V, 3.5V~4.7V의 네 가지 전압범위고 하였다. 충방전 실험결과, Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$의 용량은 각각 Co와 Ni의 $\delta$=0.1에서 최대를 보였다. Co 치환 조성 재료와 순물질 모두에서 최대의 용량을 보인 cut-off 전압대는 3.5~4.5V 이었는데 이때의 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$와 LiM $n_2$ $O_4$의 초기 충전용량과 초기 방전용량은 각각 118, 119mAh/g과 114, 104mAh/g 이었다. 또한 모든 cut-off 전압대에서 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$는 순수한 LiM $n_2$ $O_4$보다 더 높은 용량과 우수한 싸이클 성능을 보였으며 그 결과는 밀착형 전지구성에서도 일치하였다.하였다.