• 공업화학
• /
• 제9권5호
• /
• pp.786-790
• /
• 1998

리튬이온이차전지에 사용되는 탄소부극의 성능을 향상시키기 위하여 새로운 탄소부극으로서 K-GIC를 합성하여 전기화학적 특성을 조사하였다. K의 삽입량은 KCl 수용액의 농도가 $2>3>1mole/{\ell}$의 순으로 증가하였으며 $1mole/{\ell}$의 KCl 수용액으로 처리하였을 때 K와 C의 mole 비는 156~388 carbon/potassium이었다. K-GIC의 합성조건을 $1mole/{\ell}$ KCl 수용액으로 $700^{\circ}C$에서 1시간으로 처리하였을 때 가장 우수한 리튬의 삽입과 탈삽입 거동을 나타냈으며 가역성 또한 우수하였다.

• 전기화학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.14-17
• /
• 1998

MPCF는 Li ion 2차전지용 부극 활물질로 연구되고 있다. 흑연화 MPCF는 높은 방전 용량과 우수한 충방전 효율을 가진다. $0\~1$ V전위영역에서 25 mA/g의 정전류로 충방전할 때의 MPCF/Li전지의 초기 방전 용량은 300 mAh/g이며, 충방전 효율은 $90\%$ 이상을 나타낸다. $LiCoO_2$을 정극 활물질로, 혼합 탄소재료를 부극 활물질로 사용하여 원통형 Li ion 2차전지를 제작하였다. Li ion 2차전지의 수명 특성을 향상하기 위하여, 흑연화 MPCF에 이종 탄소 재료를 $10 wt\%$ 혼합하였다. 혼합 탄소재료를 사용한 Li ion 2차전지의 수명 성능은 흑연화 MPCF만을 사용한 전지보다 우수하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.488.2-488.2
• /
• 2014

Carbon-based materials such as carbon nanotubes and graphene have emerged as promising building blocks in applications for nanoelectronics and energy devices due to electrical property, ease of processability, and relatively inert electrochemistry. In recent years, there has been considerable interest in core-shell nanomaterials, in which inorganic nanowires are surrounded by inorganic or organic layers. Especially, carbon encapsulated semiconductor nanowires have been actively investigated by researchers in lithium ion batteries. We report a method to synthesize silicon nanowire (SiNW) core/carbon shell structures by chemical vapor deposition (CVD), using methane (CH4) as a precursor at growth temperature of $1000{\sim}1100^{\circ}C$. Unlike carbon-based materials synthesized via conventional routes, this method is of advantage of metal-catalyst free growth. We characterized these materials with FE-SEM, FE-TEM, and Raman spectroscopy. This would allow us to use these materials for applications ranging from optoelectronics to energy devices such as solar cells and lithium ion batteries.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.55-61
• /
• 2000

리튬이온전지의 음극재료로서 hard carbon에 PVC를 이용한 탄소를 코팅함으로써 비가역용량 감소와 가역용량 증가 등 전기화학적 특성이 향상되었다. 이러한 특성 향상은 PVC코팅에 의한 표면개질로 대기와의 반응을 억제함에 기인한 것으로 생각되며, 또한 Ni 첨가에 의해 PVC 탄소의 흑연화 정도를 조절할 수 있었으며, 이들과 관련된 전기화학적 특성을 비교 고찰하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 제6회 학술대회 논문집 일렉트렛트 및 응용기술연구회
• /
• pp.27-30
• /
• 2004

Different types of hybrid negative materials on pitch based carbon and natural graphite for lithium ion batteries were studied. Two types of active materials were prepared, that is, pitch based graphite carbon, and pitch based carbon impregnating natural graphite. The specific capacity, capacity recovery in high temperature condition, and other electrochemical properties were achieved for these materials. We found that addition of natural graphite type to the pitch based carbon can significant1y improve the specific capacity and interfacial resistance. However, use of natural graphite will cause a serious capacity loss in the high temperature condition owing to its increasing interface resistance. The specific capacity ranged from 321 to 348 mAh/g and the maximum specific capacity was obtained in the case of pitch based carbon impregnating natural graphite.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제8권4호
• /
• pp.323-330
• /
• 2017

$M_2GeO_4$ (M = Co, Fe and Ni) was synthesized as an anode material for lithium-ion batteries and its electrochemical characteristics were investigated. The $Fe_2GeO_4$ electrode exhibited an initial discharge capacity of $1127.8mAh\;g^{-1}$ and better capacity retention than $Co_2GeO_4$ and $Ni_2GeO_4$. A diffusion coefficient of lithium ion in the $Fe_2GeO_4$ electrode was measured to be $12.7{\times}10^{-8}cm^2s^{-1}$, which was higher than those of the other two electrodes. The electrochemical performance of the $Fe_2GeO_4$ electrode was improved by coating carbon onto the surface of $Fe_2GeO_4$ particles. The carbon-coated $Fe_2GeO_4$ electrode delivered a high initial discharge capacity of $1144.9mAh\;g^{-1}$ with good capacity retention. The enhanced cycling performance was mainly attributed to the carbon-coated layer that accommodates the volume change of the active materials and improves the electronic conductivity. Our results demonstrate that the carbon-coated $Fe_2GeO_4$ can be a promising anode material for achieving high energy density lithium-ion batteries.

• 전기화학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.112-121
• /
• 2019

본 연구에서는 마이크로 크기의 실리콘 입자와 탄소나노튜브를 활용하여 고용량을 갖는 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자를 제조하여 리튬이차전지용 음극활물질로서의 적용가능성을 확인하고자 하였다. 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자 제조를 위해 분무건조 방식을 이용하여 실리콘입자가 탄소나노튜브에 의해 균일하게 분산되어 비정질탄소로 결합된 구조를 갖는 구형의 복합입자를 제조하였다. 제조한 복합입자는 실리콘 입자 주변에 탄소나노튜브의 네트워크 구조를 형성하며 비정질 탄소에 의해 실리콘 입자와 탄소나노튜브의 입자들이 결합한 상태를 유지하는 구조로 이루어진다. 이러한 복합입자의 구조적인 특성으로 인해 계속적인 충방전 과정에서 실리콘의 부피팽창이 효과적으로 완충되고 이에 따라 전기적 접촉 손실 및 SEI 막 형성에 따른 비가역 반응이 제어되어 우수한 수명 특성 및 충전출력 특성을 갖는 것으로 나타난다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제24권7호
• /
• pp.948-952
• /
• 2003

New approach for the determination of Ag(I) ion was performed by using a carbon paste electrode (CPE) containing N,N'-Diphenyl oxamide (DPO) with anodic stripping voltammetry. The CMEs have been prepared by making carbon paste mixtures containing an appropriate amount of DPO salt coated onto graphite particles to analyze trace metal ions via complexation followed by stripping voltammetry. Various experimental parameters affecting the response, such as pH, deposition time, temperature, and electrode composition, were carefully optimized. Using differential pulse anodic stripping voltammetry, the logarithmic linear response range for the Ag(I) ion was 1.0 × $10^{-7}$ - 5.0 × $10^{-9}$ M at the deposition time of 10 min, with the detection limit was 7.0 × $10^{-10}$ M. The detection limit adopted from anodic stripping differential pulse voltammetry was 7.0 × $10^{-10}$ M for silver and the relative standard deviation was ± 3.2% at a 5.0 × $10^{-8}$ M of Ag(I) ion (n = 7). The proposed electrode shows a very good selectivity for Ag(I) in a standard solution containing several metals at optimized conditions.

• 한국분말재료학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.310-317
• /
• 2023

Small-film-type ion sensors are garnering considerable interest in the fields of wearable healthcare and home-based monitoring systems. The performance of these sensors primarily relies on electrode capacitance, often employing nanocomposite materials composed of nano- and sub-micrometer particles. Traditional techniques for enhancing capacitance involve the creation of nanoparticles on film electrodes, which require cost-intensive and complex chemical synthesis processes, followed by additional coating optimization. In this study, we introduce a simple one-step electrochemical method for fabricating gold nanoparticles on a carbon nanotube (Au NP-CNT) electrode surface through cyclic voltammetry deposition. Furthermore, we assess the improvement in capacitance by distinguishing between the electrical double-layer capacitance and diffusion-controlled capacitance, thereby clarifying the principles underpinning the material design. The Au NP-CNT electrode maintains its stability and sensitivity for up to 50 d, signifying its potential for advanced ion sensing. Additionally, integration with a mobile wireless data system highlights the versatility of the sensor for health applications.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.324-329
• /
• 2000

상온에서 $Cs^+$ ion sputtering에 의해 발생된 탄소 음이온 빔과 Kaufmann type ion source를 이용하여 발생된 수소 양이온 빔을 Si기판 위에 동시에 증착함으로써 얻어지는 DLC 박막의 특성을 분석하여 DLC 박막의 증착에 미치는 수소 이온의 영향을 관찰하였다. 수소 가스의 flow rate을 0 sccm부터 12 sccm까지 변화 시킴에 따라 박막 내에 포함되는 수소의 양이 증가하였으며, 수소의 증가에 따라 박막 내에 $sp^2$구조가 증가하는 것을 알 수 있었다. 수소에 의한 $sp^2$결합이 증가되는 현상은 증착시 박막 내에 주입되는 수소의 양이 CVD에 비해 매우 적은 양이지만, 상대적으로 높은 에너지를 지니고 기판에 충돌하기 때문에 물리적 에너지 전달 효과가 DLC 박막의 형성에 크게 작용하였음을 알 수 있었다.