• 제목/요약/키워드: Electrolyte Additive

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Polymeric Precursor법에 의한 LaMeO3 (Me = Cr, Co)의 제조 및 NOx 가스 검지 특성 (Fabrication and NOx Gas Sensing Properties of LaMeO3 (Me = Cr, Co) by Polymeric Precursor Method)

  • 이영성;;송정환
    • 한국재료학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.468-475
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    • 2011
  • [ $LaMeO_3$ ](Me = Cr, Co) powders were prepared using the polymeric precursor method. The effects of the chelating agent and the polymeric additive on the synthesis of the $LaMeO_3$ perovskite were studied. The samples were synthesized using ethylene glycol (EG) as the solvent, acetyl acetone (AcAc) as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone (PVP) as the polymer additive. The thermal decomposition behavior of the precursor powder was characterized using a thermal analysis (TG-DTA). The crystallization and particle sizes of the $LaMeO_3$ powders were investigated via powder X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and particle size analyzer, respectively. The as-prepared precursor primarily has $LaMeO_3$ at the optimum condition, i.e. for a molar ratio of both metal-source (a : a) : EG (80a : 80a) : AcAc (8a) inclusive of 1 wt% PVP. When the as-prepared precursor was calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was observed to correspond with the orthorhombic structure of $LaCrO_3$ and the rhombohedral structure of $LaCoO_3$. A solid-electrolyte impedance-metric sensor device composed of $Li_{1.5}Al_{0.5}Ti_{1.5}(PO_4)_3$ as a transducer and $LaMeO_3$ as a receptor has been systematically investigated for the detection of NOx in the range of 20 to 250 ppm at $400^{\circ}C$. The sensor responses were able to divide the component between resistance and capacitance. The impedance-metric sensor for the NO showed higher sensitivity compared with $NO_2$. The responses of the impedance-metric sensor device showed dependence on each value of the NOx concentration.

전해액 내 사카린의 농도 변화에 의한 전기도금 니켈-철 퍼멀로이 박막의 미세구조와 자기적 특성 변화 (Microstructure and Magnetic Properties of Electroplated Ni-Fe Permalloy Thin Films by Saccharin Concentration in Electrolytes)

  • 이호준;방원배;홍기민;고영동;정진석;이희복
    • 한국자기학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.138-141
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    • 2009
  • 전기도금 니켈-철 퍼멀로이 박막에 대한 사카린의 영향에 대해 조사하였다. 1 ${\mu}mol/L$ 이하 농도의 사카린이 도금용 전해액에 첨가되면, 도금 박막의 결정립 크기를 감소시키고, 표면 거칠기를 낮추는 효과가 있다. 이러한 물성의 변화는 자기적 특성 중 보자력의 감소와 투자율과 자기임피던스의 증가로 나타난다. 결정립 크기의 감소는 증분투자율과 자기임피던스의 증가와 매우 밀접한 상관관계를 나타내고 있다. 사카린은 전기도금 연자성 퍼멀로이 박막에 유용한 첨가제이며 사카린의 농도변화로 연자성의 조절 가능성을 보였다.

Zn-AgO 이차 전지에서 Pb3O4가 첨가된 아연 전극에 미치는 전해질 첨가제의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Electrolyte Additives on Zn Electrode with Pb3O4 in Zn-AgO Secondary Battery System)

  • 박경화;문경만
    • 전기화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.242-249
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    • 2003
  • 아연 전극은 고농도의 KOH전해질 용액의 알카리 전지용 양극재료로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나 급속한 전기화학적 반응과 높은 용해도에 의한 수지상의 생성에 의해 사이클 수명이 현저하게 짧아지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 용액온도 $25^{\circ}C$$40wt.\%$ KOH 전해질에 $Ca(OH)_2$, Citrate, Tartrate 및 Gluconate 등의 첨가제를 첨가하고 그리고 $Pb_3O_4\;5wt\%$를 아연 전극에 혼합하였을 때 아연 전극의 전기화학적 거동에 미치는 Pb,04와 첨가제의 효과를 동전위 분극 곡선, 순환전위전해분석법, 가속수명시험 및 SEM사진 분석을 통하여 고찰하였다. $Pb_3O_4$의 첨가는 아연 전극의 부식 속도를 확실히 감소시키는 효과가 있었으며 그리고 $Pb_3O_4$의 첨가에 의한 아연 전극의 부식 전위는 순수아연 전극에 비하여 다소 높았으나 개로 전압에는 거의 영향이 없었다. 그리고 4가지 종류의 첨가제는 내식성과 가속 수명시험시의 사이클 수명을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 Tartrate 첨가는 4가지 종류의 첨가제 중에서 상대적으로 충방전 특성을 개선할 뿐 아니라 양호한 내식성 효과가 확인되었다.

흑연과 실리콘 일산화물의 혼합물로 구성된 리튬이온 이차전지용 음극의 사이클 성능개선 연구 (Improvement of Cycle Performance of Graphite-Silicon Monoxide Mixture Negative Electrode in Lithium-ion Batteries)

  • 김해빈;김태훈;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • 우수한 수명특성을 지니는 흑연과 높은 용량을 지니고 있는 실리콘 일산화물의 혼합전극을 제조하여 리튬이온 이차전지용 음극으로 적용하여 이의 사이클 성능에 대하여 평가하였다. 천연흑연과 실리콘 일산화물을 9:1의 질량비로 혼합하여 제조한 전극은 $480mAh\;g^{-1}$의 가역용량으로 천연흑연에 비하여 33% 이상의 높은 용량을 나타내었다. 그러나, 실리콘 일산화물의 부피변화로 인하여 용량의 퇴화가 지속적으로 발생하였다. 본 연구에서는 전극 및 전해질의 구성에 변수들을 적용하여 각각의 변수가 영향을 주는 전기화학적 특성을 파악하고 이를 통하여 사이클 수명을 향상시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 전극 제조 시에 poly(vinylidene fluoride)(PVdF) 바인더에 비하여 carboxymethyl cellulose (CMC) 바인더는 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었으며, CMC와 styrene-butadiene rubber (SBR)을 함께 사용하는 SBR/CMC 바인더의 경우에는 CMC 단독 바인더를 사용하는 경우와 유사한 사이클 특성과 동시에 속도특성에서 장점을 지니고 있었다. 전해액 첨가제로 fluoroethylene carbonate (FEC)를 적용하는 경우에 수명특성이 크게 개선되었다. FEC의 함량이 10 질량%로 높아지게 되면 전지의 속도특성이 저하되기 때문에 5 질량%의 사용이 적절하였다. 또한 전극의 로딩값을 낮추게 되면 사이클 특성을 크게 향상시킬 수 있었으며, 집전체를 사포로 연마하여 거칠기를 증가시키는 것도 사이클 특성의 개선을 가져올 수 있었다.

리튬이온 이차전지에서 Si/CNT/C 음극 복합소재의 전기화학적 성능에 대한 바인더 및 전해액의 효과 (Effect of Binder and Electrolyte on Electrochemical Performance of Si/CNT/C Anode Composite in Lithium-ion Battery)

  • 최나현;김은비;염태호;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권3호
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    • pp.327-333
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고용량 음극 소재로 활용되는 실리콘의 부피팽창을 개선하기 위해 Si/CNT/C 음극 복합소재를 제조하였다. Si/CNT는 표면 개질에 의한 양전하 실리콘과 음전하 CNT의 정전기적 인력에 의해서 제조되었고, 수열합성에 의해서 구형의 Si/CNT/C 복합소재를 합성하였다. 전극 제조는 poly(vinylidene fluoride) (PVDF), polyacrylic acid (PAA) 및 styrene butadiene rubber (SBR) 바인더를 사용하였고, 1.0 M LiPF6 (EC:DMC:EMC = 1:1:1 vol%) 전해액 및 fluoroethylene carbonate (FEC)가 첨가된 전해액을 사용하여 전지를 제조하였다. Si/CNT/C 음극 복합소재는 SEM, EDS, XRD 및 TGA를 사용하여 물리적 특성을 분석하였으며, 사이클, 율속, dQ/dV 및 임피던스 테스트를 통해 리튬이온 배터리의 성능을 조사하였다. 활물질로 Si/CNT/C 복합소재, 바인더로 PAA/SBR, 전해액으로 FEC 10 wt%가 첨가된 EC:DMC:EMC 용매를 사용했을 경우, 50 사이클 후 914 mAh/g의 높은 가역 용량과 83%의 용량 유지율 및 2 C/0.1 C에서 70%의 속도 특성을 보여주었다.

Effects of Organic Additives on Residual Stress and Surface Roughness of Electroplated Copper for Flexible PCB

  • Kim, Jongsoo;Kim, Heesan
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.154-158
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    • 2007
  • For the application of flexible printed circuit board (FPCB), electroplated copper is required to have low surface roughness and residual stress. In the paper, the effects of surface roughness and residual stress of electroplated copper as thick as $8{\mu}m$ were studied on organic additives such as inhibitor, leveler and accelerator. Polyimide film coated with sputtered copper was used as a substrate. Surface roughness and surface morphology were measured by 3D-laser surface analysis and FESEM, respectively. Residual stress was calculated by Stoney's equation after measuring radius curvature of specimen. The addition of additives except high concentration of accelerator in the electrolyte decreased surface roughness of electroplated copper film. Such a tendency was explained by the function of additives among which the inhibitor and the leveler inhibit electroplating on a whole surface and prolusions, respectively. The accelerator plays a role in accelerating the electroplating in valley parts. The inhibitors and the leveler increased residual stress, whereas the accelerator decreased it. It was thought to be related with entrapped additives on electroplated copper film rather than the preferred orientation of electroplated copper film. The reason why additives lead to residual stress remains for the future work.

양극의 밀도 조절을 통한 리튬전지의 초기전압지연 개선 (Improvement on Voltage Delay with Variation on Carbon Cathode Forming Density)

  • 임만규;전순용
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권6호
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    • pp.60-66
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    • 2008
  • 리튬 전지(Li/SOCl2)는 오랜기간 방치후 부하를 인가하였을 때 순간적으로 전압이 하강하여 정상적인 작동전압을 회복하는데 까지 일정 시간이 경과해야만 하는 단점이 있는데, 이를 리튬전지의 초기전압지연이라 한다. 리튬 전지에서 필연적으로 발생하는 초기전압지연으로 인해 장비를 즉시 사용할 수 없는 단점이 있으므로, 초기전압지연 시간을 단축하는 것은 Li/SOCl2 시스템에서 극복해야 할 근본적인 과제이다. 본 논문에서는 전해액에 첨가제를 투입하거나, 리튬 음극에 PVC를 도포하는 등의 직접적인 방법으로 리튬 표면에 염화리튬 성장을 억제하는 것이 아니라, 양극의 성형밀도를 조절하여 양극 내에서 이온의 이동을 원활하게 유도함으로써, 용액저항을 감소시켜. 초기전압지연을 개선한 연구결과를 수행하였고, 특히 용액의 저항이 증가하는 저온에서 리튬전지의 초기전압지연 감소방안을 실험적 연구를 통해 개선하였다.

Synthesis and Characterization of Quaternary Ammonium-based Ionic Liquids Containing an Alkyl Carbonate Group

  • Nguyen, Dinh Quan;Oh, Ji-Hee;Kim, Chang-Soo;Kim, Seung-Wook;Kim, Hong-Gon;Lee, Hyun-Joo;Kim, Hoon-Sik
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제28권12호
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    • pp.2299-2302
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    • 2007
  • A series of quaternary ammonium-based ionic liquids (ILs) containing an alkyl carbonate group on the cation was first prepared and their physical and electrochemical properties including density, viscosity, thermal stability, electrochemical stability, and ionic conductivity were reported. These ILs exhibited wide electrochemical windows of at least 5.0 V and relatively high conductivities. In contrast to dialkyl-substituted ionic liquids, the ILs with an alkyl carbonate group on the cation showed much smaller drop in conductivities when mixed with a lithium salt, due to the interaction of lithium ions with carbonate groups. Upon interaction with a Li salt, the carbonyl stretching frequency of the carbonate group shifted to a lower frequency whereas the peak associated with C-O single bond moved to a higher frequency.

Performance of modified graphite as anode material for lithium-ion secondary battery

  • Zheng, Hua;Kim, Myung-Soo
    • Carbon letters
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    • 제12권4호
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    • pp.243-248
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    • 2011
  • Two different types of graphite, such as flake graphite (FG) and spherical graphite (SG), were used as anode materials for a lithium-ion secondary battery in order to investigate their electrochemical performance. The FG particles were prepared by pulverizing natural graphite with a planetary mill. The SG particles were treated by immersing them in acid solutions or mixing them with various carbon additives. With a longer milling time, the particle size of the FG decreased. Since smaller particles allow more exposure of the edge planes toward the electrolyte, it could be possible for the FG anodes with longer milling time to deliver high reversible capacity; however, their initial efficiency was found to have decreased. The initial efficiency of SG anodes with acid treatments was about 90%, showing an over 20% higher value than that of FG anodes. With acid treatment, the discharge rate capability and the initial efficiency improved slightly. The electrochemical properties of the SG anodes improved slightly with carbon additives such as acetylene black (AB), Super P, Ketjen black, and carbon nanotubes. Furthermore, the cyclability was much improved due to the effect of the conductive bridge made by carbon additives such as AB and Super P.

유기용매 첨가에 따른 Polypyrrole-Glucose Oxidase 효소전극의 효소고정화 향상 I. 자외선 분광분석 (Improvement on Enzyme Immobilization in Polypyrrole-Glucose Oxidase Enzyme Electrode using Organic Solvent Additive I. Ultraviolet Spectroscopic Analyses)

  • 김현철;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.615-620
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    • 2002
  • In the case of immobilizing of glucose oxidase into polypyrrole (PPy) using electrosynthesis, the glucose oxidise (GOx) forms a coordinate bond with the polymers backbone. However, because of intrinsic insulation and net-chain of the enzyme, the charge transfer and mass transport are obstructed during the film growth. Therefore, the film growth is dull. We synthesized enzyme electrodes by electropolymerization added some organic solvent, such as ethanol and tetrahydrofuran (THF). The formative seeds of film growth was delayed by adding ethanol. The delay was induced by radical transfer between ethanol and pyrrole monomer. The radical transfer reactions shared the contribution of dopants between electrolyte anion and GOx polyanion. This led to increase amount of immobilized the enzyme in PPy. For the UV absorption spectra of synthetic solution before synthesis and after, in the case of ethanol added, the optical density was slightly decreased for the GOx peaks. It suggests amount of GOx in the solution was decreased and amount of GOx in the film was increased.