• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제23권6호
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• pp.766-769
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• 2022

A Battery capacitor was prepared by controlling the mixing ratio of positive materials of the positive electrode to optimize cellproperties. The positive electrode was made by mixing two types of LiNi0.6Mn0.6Co0.2O2 (NMC 622) and LiCoO2 (LCO), andthe electrode was fabricated by changing the ratio of the two positive materials. Increasing of the content of LCO, decreasedthe capacity, and the retention of discharge capacity as a function of current rates did not change remarkably with anincreasing of the content LCO on the mixing ratio of positive materials. The life characteristics showed the highest capacityretention rate compared to the initial period under the condition that the ratio of NCM and LCO was 66 to 20. These resultsclearly indicate that mixing ratio of positive materials affects the electrochemical performances of battery capacitor.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.89-94
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• 2008

GNP(Glycine Nitrate Process)을 이용하여$(La_{0.75}Sr_{0.25})_{1-x}FeO_{3-\delta}$를 합성하고, perovskite의 A-site deficiency에 따른 특성을 분석하기 위해 x=0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08로 바꾸어 합성하였다. SEM과 XRD분석을 통하여 균질하고 결정성이 높은 분말이 합성된것을 확인하였으며, 4단자법과 AC impedance spectroscopy를 통하여 전도도는 x = 0.02가 $750^{\circ}C$ $155{\Omega}cm^2$로 가장 우수하였으며, AC impedance결과 역시 x = 0.02가 가장 낮은 분극저항과 활성화 에너지를 가지고 있었다. 이 결과 Perovskite의 A-site deficiency를 가함에 따라 산소 결핍 및 구조의 변화가 생겼으며 이로 인해 전도도와 분극 저항, 활성화 에너지에 영향을 미친 것을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제12권4호
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• pp.342-348
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• 2009

아연공기이차전지는 고에너지밀도형이고 환경친화적이며 낮은 제조단가와 수용액계의 전해질 사용으로 다른 종류의 전지에 비해 매우 안전한 특성을 가진다. 하지만, 고출력 방전에 취약한 단점이 있으며 수용액에서 산소발생 및 환원반응은 매우 높은 과전압 하에서 일어나 전지효율의 감소 및 수명단축의 결과를 가져온다. 따라서 충 방전이 개시되면서 초기 OCV로부터 전압강하를 최소화 시키는 것이 성능 개선의 관건인데 이는 고성능의 촉매개발로 해결해야 한다. 본 연구에서는구연산법을 이용하여 $Pr_{1-x}(Sr,\;Ca)_x\;CoO_3$분말을 합성하고 각 분말들의 물성을 XRD, SEM, TGA 등을 이용하여 측정하고, 이를 이용한 양극의 환원 및 산화분극과 순환전압전류 등의 전기 화학적 특성을 평가하여 기존에 연구했던 $La_{1-x}Sr_xCoO_3$, $La_{1-x}CaxCoO_3$ 등의 촉매 성능보다 향상된 결과를 얻을 수있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-375
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• 2006

[ $(Ba_{0.5}Sr_{0.5})_{0.99}Co_{x}Fe_{1-x}O_{3-{\delta}}$ ] [x=0.8, 0.2](BSCF) powders were synthesized by a Glycine-Nitrate Process (GNP) and the electrochemical performance of the BSCF cathode on a scandia stabilized zirconia, $[(Sc_{2}O_3)_{0.11}(ZrO_2)_{0.89}]-1Al_{2}O_3$ was investigated. In order to prevent unfavorable solid-state reactions between the cathode and zirconia electrolyte, a GDC ($Gd_{0.1}Ce_{0.9}O_{2-{delta}}$) buffer layer was applied on ScSZ. The BSCF (x = 0.8) cathode formed on GDC(Buffer)/ScSZ(Disk) showed poor electrochemical property, because the BSCF cathode layer peeled off after the heat-treatment. On the other hand, there were no delamination or peel off between the BSCF and GDC buffer layer, and the BSCF (x = 0.2) cathode exhibited fairly good electrochemical performances. It was considered that the observed phenomenon was associated with the thermal expansion mismatch between the cathode and buffer layer. The ohmic resistance of the double layer cathode was slightly lower than that of the single layer BSCF cathode due to the incorporation of platinum particle into the BSCF second layer.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.118-123
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• 2019

본 연구에서는 리튬이온전지 음극소재인 흑연의 낮은 이론 용량을 개선하기 위해 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 특성을 조사하였다. 흑연의 표면에 양친성 물질인 Polyvinylpyrrolidone (PVP)을 코팅한 후 (3-Aminopropyl)triethoxysilane(APTES)로 표면 처리된 실리카를 결합시켜 흑연/실리카를 합성하였으며, 실리카의 질량비에 따라 피치 소재로 코팅한 후 마그네슘 열 환원법을 통하여 실리카를 실리콘으로 환원시켜 흑연/실리콘/피치 복합소재를 제조하였다. 흑연/실리콘/피치 음극소재는 XRD, SEM과 TGA를 통해 물리적 특성을 분석하였으며, 전기화학적 특성은 1.0 M $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1:1:1 vol%)의 전해액을 사용하여 충 방전 사이클, 율속, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 조사하였다. 제조된 흑연/실리콘/피치 복합소재의 실리카 비율이 28.5 wt% 일때 537 mAh/g의 높은 초기 방전 용량을 나타내었으며, 30 사이클까지의 사이클 성능은 95%로 매우 우수한 사이클 안정성과 율속 테스트에서 0.1 C/0.2 C 일 때 98% 회복을 나타냄을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권6호
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• pp.523-527
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• 2002

LiMn$_2$O$_4$ compounds were synthesized by calcining a mixture of LiOH and MnO$_2$(CMD) at 47$0^{\circ}C$ for 10 h and then calcining again at $650^{\circ}C$ to 90$0^{\circ}C$ fur 48 h in air with intermediate grinding. All the synthesized samples exhibited XRD patterns for the cubic spinel phase with a space group Fd3m. The lattice parameter increased gradually as the sintering temperature rose. The electrochemical cells were charged and discharged fur 20 cycles at a current density 300$\mu$A/$\textrm{cm}^2$ between 3.5 V and 4.3 V. The voltage vs. discharge capacity curves for all the samples showed two plateaus. The LiMn$_2$O$_4$ sample calcined at 90$0^{\circ}C$ had the largest first discharge capacity. This sample exhibited the best crystallinity, had relatively large lattice parameter and had relatively large particles with rectatively homogeneous size. All the samples showed good cycling performances. Among all the samples, the LiMn$_2$O$_4$ calcined at 85$0^{\circ}C$ had relatively large first discharge capacity and very good cycling performance. The addition of excess LiOH and the mixing in ethanol considered to help the formation of the more LiMn$_2$O$_4$ phase per unit weight sample and the more stable LiMn$_2$O$_4$phase. These led to the larger discharge capacities and the better cycling performances. The cyclic voltammograms fur the second cycle of the LiMn$_2$O$_4$ samples showed the oxidation and reduction peaks around 4.05 V and 4.18 V and around 4.08 V and 3.94 V, respectively. The larger first discharge capacity of the sample calcined at the higher temperature is related to the larger lattice parameter.

• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.522-526
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• 2007

산화처리 탄소로부터 상분해시킨 코크스의 구조 및 전기화학적 특성을 조사하였고, KOH 활성화 코크스와 비교하였다. $NaCLO_3$/니들 코크스의 비율이 7.5 이상의 조건에서 산화처리를 행한 graphene 층간 구조를 가진 니들 코크스($d_{002}=3.5{\AA} $)는 산화흑연 구조로 상변화가 일어나고, 이 때 산소함량의 증가와 함께 층간 간격은 $6.9{\AA} $으로 증가하였다. 산화처리 탄소를 $200^{\circ}C$에서 열처리 건조를 하면 상분해가 일어나서 다시 graphene 층간 구조로 복원하고, 층간 간격은 $3.6{\AA} $으로 감소하였다. 그러나, KOH 활성화 과정에서 니들 코크스의 층간 변화는 관찰되지 않았다. 한편, 1차 충전에서 전해질 이온들에 의한 상분해 코크스에의 침입은 1.0 V에서 일어나고, 이는 KOH 활성 코크스보다 작은 수치이다. 상분해 코크스를 이용한 커패시터 셀은 1 kHz에서 $0.57{\Omega}$의 내부저항을 나타내고, 2 전극 시스템에서 0~2.5 V 범위 내에서 측정한 상분해 코크그의 중량 또는 전극 부피 당 용량은 각각 30.3 F/g과 26.9 F/mL을 나타내었고, 이들 특성은 KOH 활성 코크스보다 우수하였다. 상분해 코크스의 우수한 전기화학적 특성은 산화처리-상분해 과정에서의 층간 팽창-수축에 따른 층간 결함과 관련 있는 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제13권2호
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• pp.81-88
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• 2010

탄소복합소재 분리판의 연료전지 성능을 시험하기 위해 소형 고분자연료전지 스택을 제작하였으며 연료전지 운전에 따른 성능변화를 측정하여 탄소복합소재 분리판이 연료전지 스택의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 자체 설계한 가스유로로 디자인된 분리판과 MEA를 적층한 스택의 초기 성능과 장기간 운전에 따른 전압 감소를 측정하였다. 또한 장시간 운전 동안 각 셀의 전압 거동도 함께 측정하였으며 비교를 위해 흑연분리판을 이용하여 제작한 스택의 성능도 함께 시험하였다. 스택에서 각 셀의 성능은 단위전지에서의 성능과 유사하게 나타나 분리판과 스택의 구조가 셀의 성능을 충분히 보여줄 만큼 적절히 디자인된 것을 알 수 있었으며, 장시간 운전 동안 전류가 증가함에 따라 스택의 성능 감소도 점차 증가하였으며 두 종류의 스택이 유사한 성능 감소를 보여 자체 제작한 탄소복합소재 분리판이 흑연분리판과 유사한 성능을 보임을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.100-104
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• 2008

Titanium sheet metal substrates used in thin film batteries were wet etched and their surface area was increased in order to increase the discharge capacity and power density of the batteries. To obtain a homogeneous etching pattern, we used a conventional photolithographic process. Homogeneous hemisphere-shaped wells with a diameter of approximately $40\;{\mu}m$ were formed on the surface of the Ti substrate using a photo-etching process with a $20\;{\mu}m{\times}20\;{\mu}m$ square patterned photo mask. All-solid-state thin film cells composed of a Li/Lithium phosphorous oxynitride (Lipon)/$LiCoO_2$ system were fabricated onto the wet etched substrate using a physical vapor deposition method and their performances were compared with those of the cells on a bare substrate. It was found that the discharge capacity of the cells fabricated on wet etched Ti substrate increased by ca. 25% compared to that of the cell fabricated on bare one. High discharge rate was also able to be obtained through the reduction in the internal resistance. However, the cells fabricated on the wet etched substrate exhibited a higher degradation rate with charge-discharge cycling due to the nonuniform step coverage of the thin films, while the cells on the bare substrate demonstrated a good cycling performance.

• ETRI Journal
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• 제42권1호
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• pp.129-137
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• 2020

All-solid-state batteries are promising energy storage devices in which high-energy-density and superior safety can be obtained by efficient cell design and the use of nonflammable solid electrolytes, respectively. This paper presents a systematic study of experimental factors that affect the electrochemical performance of all-solid-state batteries. The morphological changes in composite electrodes fabricated using different mixing speeds are carefully observed, and the corresponding electrochemical performances are evaluated in symmetric cell and half-cell configurations. We also investigate the effect of the composite electrode thickness at different charge/discharge rates for the realization of all-solid-state batteries with high-energy-density. The results of this investigation confirm a consistent relationship between the cell capacity and the ionic resistance within the composite electrodes. Finally, a concentration-gradient composite electrode design is presented for enhanced power density in thick composite electrodes; it provides a promising route to improving the cell performance simply by composite electrode design.