• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.115-119
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• 2008

본 논문은 니켈수소전지의 양극 재료인 수산화니켈의 단일 입자 및 코발트 금속산화물에 의해 표면처리 된 수산화니켈 단일 입자에 대해 각각 알카리 전해액 중의 LiOH 첨가 효과를 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 평가하였다. 전위 주사법에 의해 실험한 결과, 수산화니켈 입자에 대한 산화환원 반응과 산소발생 반응에 대한 전기화학적 거동을 보다 명확히 확인 할 수 있었다. 특히, LiOH 첨가에 의해 관찰되는 특징적인 변화는 환원전류 피크가 매우 낮고 브로드하게 반응하는 것으로서, LiOH가 수산화니켈 입자의 격정 구조에 영향을 주어 전기화학적 반응특성에 관여함을 알 수 있다. 그러나 표면 개질 하지 않는 수산화니켈 입자에 LiOH를 첨가 할 경우 용량 및 사이클 특성이 동시에 저하하는 경향을 의였다. 그러나 코발트 금속 산화물로 표면 개질 한 수산화니켈 입자의 경우, LiOH 첨가에 의해 용량 및 싸이클 특성이 향상되는 현상이 관찰 되었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 1999년도 제3회 총회 및 추계학술발표회
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• pp.49-49
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• 1999

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.28.1-28.1
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• 2005

• 자원리싸이클링
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• 제28권5호
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• pp.51-59
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• 2019

폐니켈-카드뮴전지 내의 니켈과 카드뮴을 분리하기 위한 재활용 기술 중 황산암모늄($(NH_4)_2SO_4$)을 이용하여 니켈을 침전시킴으로써 분리하는 기술이 보고되고 있어, 실제 산업현장에서 사용 중인 침출액을 이용하여 pH, 온도, 황산암모늄의 투입량 등을 변수로 하여 최적의 니켈 회수 조건을 도출하였다. pH의 경우 중성, 염기성에 비해 산성의 침출액에 황산암모늄을 투입했을 때 안정적인 황산니켈암모늄($(NH_4)_2Ni(SO_4)_26H_2O$)이 형성되었으며, 침출액의 온도는 $60^{\circ}C$일 때 가장 높은 순도를 나타내었다. 황산암모늄의 투입량은 니켈 함량 대비 2배의 몰 비로 투입했을 때 높은 회수율과 가장 적은 불순물 함량을 나타내었다. 서로 다른 두 공정을 통한 수산화니켈 제조 결과, 황산니켈암모늄 이용 시 카드뮴이 1.4% 검출되었고 황화나트륨($Na_2S$)을 이용하여 카드뮴을 제거한 용액에서 수산화니켈 제조 시에는 침출액 내 포함되어 있던 철과 니켈이 동시에 석출되었다. 본 연구를 통해 황산암모늄을 이용한 니켈 회수가 유용한 재활용 기술이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.145-149
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• 2007

본 논문은 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 니켈수소전지의 전극 소재로 사용되고 있는 수산화니켈의 단일 입자에 대해 전기화학적 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로전극을 수산화니켈 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전기화학적 평가를 수행하였다. Cyclic Voltammetry 실험 결과 수산화니켈의 산화 환원 반응과 산소 발생 반응(OER)이 명확하게 분리 되고 있음을 확인하였으며, 전위주사속도를 증가 시킬 경우 환원 전하량은 주사 속도에 의존하지 않고 거의 일정한 수치를 보여 주고 있으나, 산화 전하량은 환원 전하량 보다 크고 주사속도 구간에서 부반응인 산소발생이 증가하고 있음을 확인했다. 그리고 Calvanostat에 의한 정전류 충방전 실험의 결과 수산화니켈 단일 입자의 방전용량은 이론용량 289 mAh/g에 근접한 수치(약 250 mAh/g)를 보여 주었으며 또한 Potential Step에 의해 단일 입자내의 수소이온 확산계수($D_{app}=3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$)가 얻어졌다.

• 전기화학회지
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• 제11권4호
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• pp.289-296
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• 2008

산업용 밀폐형 니켈수소전지에 사용되는 수산화니켈 및 수소저장합금 전극에 대해 반쪽전지 시험에 의한 전기화학적 특성을 조사하고, 대용량 밀폐형 니켈수소전지를 제작하여 전지의 충전 효율 및 내압 특성에 대해 평가하였다. 전기화학적 특성 실험은 전지의 충방전 사이클에 따른 전지 내압 상승 억제를 목표로 수산화니켈 전극 및 수소저장합금 전극에 대해 전위주사법을 이용하여 수행하였다. 전위주사법 실험 결과, 수산화니켈 전극의 프로톤 산화 환원 반응 양태, 산소발생 거동, 그리고 수소저장합금 전극의 수소화 반응 특성을 명확히 파악할 수 있었다. 또한 산소 과전압이 높은 수산화니켈 분말과 수소 활성화 특성이 우수한 수소저장합금 분말을 사용하여 제작한 130 Ah 니켈수소전지의 충전 효율은 1 C 전류로 충전 시 98% 수준이 얻어 졌으며 과충전 시 전지 내압이 4 atm 이하로 유지됨을 확인하였다. 그리고 충방전 사이클에 의한 전지 보존 용량도 약 400 사이클에서 약 95% 수준으로 그 특성이 우수함을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권1호
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• pp.42-47
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• 2013

페로니켈 슬래그는 페로니켈 제조 공정의 부산물이다. 페로니켈 슬래그가 마그네슘 산화물 및 규소 산화물 등 유용 성분을 갖는데도 불구하고 대부분이 폐기되거나 골재로 사용된다. 이 연구는 $H_2SO_4$ 용액을 사용하여 Mg 이온을 추출하고, NaOH 용액을 사용하여 불순물 제거 및 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻으려고 하였다. $H_2SO_4$ 용액에 의해 Mg 이온은 Fe 이온 및 기타 페로니켈 슬래그 구성 성분과 함께 추출되었다. 불순물을 제거하고 고순도의 $Mg(OH)_2$를 얻기 위해서는 침출액의 pH 조절이 중요하다. 불순물은 가수분해에 의한 수산화물 침전으로 제거하였다. 이 과정 후, 여과액에 NaOH를 첨가하여 고순도의 $Mg(OH)_2$을 얻었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.18-25
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• 2019

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 세륨을 회수하기 위하여 침출 및 침전을 통해 회수한 희토류복합 침전분말을 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 반응온도 70 ℃ 및 반응시간 4시간의 조건에서 이온치환반응을 통하여 희토류 수산화물로 변환시켰다. 이후 희토류 수산화물은 반응온도 80 ℃에서 반응시간 4시간의 조건에서 공기를 주입하며 산화반응을 통해 세륨을 Ce³⁺에서 Ce⁴⁺로 전환시켰다. 세륨의 산화율은 XPS 분석을 통해 약 25 %로 확인하였으며, 산화반응이 완료된 분말은 묽은 황산에 대한 용해도 차이를 이용하여 세륨과 나머지 희토류를 분리하였다. 최종적으로 회수된 분말은 XRD 분석을 통해 수산화세륨(Ce(OH)₄)의 결정상을 확인하였으며, 이때 세륨의 순도는 약 94.6 %, 회수율은 97.3 %를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.614-622
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• 1996

엣칭용 염화제2철 용액중의 효과적인 니켈제거에 관해 연구하였다. 전해철괴 또는 폐새도우마스크 철편을 사용하여 염화제2철을 염화제1철로 환원시킨후 용액중의 $Ni^{2+}$를 전해철 분말로 환원 석출시켰다. 최적의 실험조건하에서 초기 니켈의 농도가 1.0%일 때 니켈제거율은 99%이었고 초기 니켈의 농도가 0.1%일 때 니켈제거율은 98%이었다. 염화제2철의 환원반응 중에 생성된 수산화철의 종류 및 입자크기를 XRD와 SEM으로 분석하였다.

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.95-99
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• 2006

마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.