• 전기화학회지
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• 제17권2호
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• pp.79-85
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• 2014

리튬2차전지용 음극활물질로 연구되고 있는 실리콘은 흑연에 비하여 높은 이론용량 (4200mAh/g for $Li_{4.4}Si$)을 가지기 때문에 고용량 음극소재로 각광받고 있다. 이러한 실리콘 음극은 반복적인 충방전에 의해 활물질 입자의 심각한 부피변화와 균열에 의한 새로운 표면이 전해액에 계속적으로 노출되는 문제로 인하여 두껍고 불안정한 피막생성을 유도한다. 불안정한 구조의 피막은 실리콘 음극의 전기화학적 성능뿐만 아니라 고온 열안정성을 저해할 수 있기 때문에 본 연구에서는 실리콘의 열안정성 향상을 위해 전해액 첨가제를 도입하여 피막구조를 변경하고자 한다. 전해액 첨가제인 lithium bis(oxalato)borate (LiBOB)가 실리콘 음극표면에 피막을 효과적으로 형성하였으며, 만충전 상태의 실리콘 음극의 $60^{\circ}C$ 저장시 용량유지 특성을 개선하였으며 고온에서의 열안정성 크게 향상시켰다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.365-371
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• 2016

Cell performance of the Zn-Br redox flow battery (ZBRFB) using two different type's membrane (Nafion117 and SF-600) was evaluated at $20mA/cm^2$ of current density in 1M (mol/L) $ZnBr_2$ + 2M KCl + 0.3M EMPBr(1-ethyl-1-methyl pyrrolidinium bromide) electrolyte. The average energy efficiencies of ZBRFB were 74.9% and 74.7% for Nafion117 and SF-600, respectively. The electrolyte added the 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMICA) as an additive was tested for the electrolyte in ZBRFB using SF-600 at $30mA/cm^2$ of current density. An average energy efficiency of the ZBRFB was 74.5% and 77.4% for the electrolyte non-added EMICA and added 1wt% of EMICA, respectively. ZBRFB using the electrolyte added EMICA was showed the higher performance than that using the electrolyte non-added EMICA.

• Corrosion Science and Technology
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• 제10권4호
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• pp.143-150
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• 2011

Copper electroplating has been applied to various fields such as decorative plating and through-hole plating. Technical realization of high strength copper preplating for wear-resistant tools and molds in addition to these applications is the aim of this work. Brighters and levelers, such as MPSA, Gelatin, Thiourea, PEG and JGB, were added in copper sulfate electrolyte, and the effects of these organic additives on the hardness were evaluated. All additives in this work were effective in increasing the hardness of copper electrodeposits. Thiourea increased the hardness up to 350 VHN, and was the most effective accelarator in sulfate electrolyte. It was shown from the X-ray diffraction analysis that preferred orientation changed from (200) to (111) with increasing concentration of organic additives. Crystallite size decreased with increasing concentration of additive. Hardness was increased with decreasing crystallite size, and this result is consistent with Hall-Petch relationship, and it was apparent that the hardening of copper electrodeposits results from the grain refining effect.

• 대한화학회지
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• 제67권6호
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• pp.429-440
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• 2023

1,1-Dialkyl-2,5-bis(trimethylsilylethynyl)-3,4-diphenylsiloles (R=Et, i-Pr, n-Hex; 3a-c) were prepared and utilized as anode active materials for lithium-ion batteries; 3a was also used as a filler for the solid-state electrolytes (SSE). Siloles 3a-c were prepared by substitution reactions in which the two bromine groups of 1,1-dialkyl-2,5-dibromo-3,4-diphe- nylsiloles, used as precursors, were substituted with trimethylsilylacetylene in the presence of palladium chloride, copper iodide, and triphenylphosphine in diisopropylamine. Among siloles 3a-c, 3a had the best electrochemical properties as an anode material for lithium-ion batteries, including an initial capacity of 758 mAhg^-1 (0.1 A/g), which was reduced to 547 mAhg^-1 and then increased to 1,225 mAhg^-1 at 500 cycles. A 3a-composite polymer electrolyte (3a-CPE) was prepared using silole 3a as an additive at concentrations of 1, 2, 3, and 4 wt.%. The 2 wt.% 3a-CPE composite afforded an excellent ionic conductivity of 1.09 × 10^-3 Scm^-1 at 60℃, indicating that silole 3a has potential applicability as an anode active material for lithium-ion batteries, and can also be used as an additive for the SSE of lithium-ion batteries.

• Carbon letters
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• 제16권1호
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• pp.51-56
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• 2015

Carbonate-type organic electrolytes were prepared using propylene carbonate (PC) and dimethyl carbonate (DMC) as a solvent, quaternary ammonium salts, and by adding different contents of 1-ethyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate ($EMImBF_4$). Cyclic voltammetry and linear sweep voltammetry were performed to analyze conducting behaviors. The surface characterizations were analyzed by scanning electron microscopy method and X-ray photoelectron spectroscopy. From the experimental results, increasing the $EMImBF_4$ content increased the ionic conductivity and reduced bulk resistance and interfacial resistance. In particular, after adding 15 vol% $EMImBF_4$ in 0.2 M $SBPBF_4$ PC/DMC electrolyte, the organic electrolyte showed superior capacitance and interfacial resistance. However, when $EMImBF_4$ content exceeded 15 vol%, the capacitance was saturated and the voltage range decreased.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1130-1134
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• 2008

Thermal and electrochemical properties were discussed with tris(2,4,6-trimethoxyphenyl)Phosphine (TTMPP) as a flame retradant additive for Li-ion battery. TTMPP showed excellent thermal stability with charged cathodes. Addition of 1 wt.% of the additive to the electrolyte improved the thermal stability without damaging the performance of the battery. The oxygne evolution reaction delayed nearly by $60^{\circ}C$. The capacity retention ratio in cycle life tests of the battery with 1 wt.% TTMPP was slightly improved comparing to the no additive cells.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.49-56
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• 2014

탄소가 코팅된 일산화규소(C-coated SiO) 전극에서 전해질 첨가제로서 lithium bis(oxalato)borate(LiBOB)의 영향을 조사하였다. 전해질 조성은 1.3M $LiPF_6$/ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), diethyl carbonate (DEC) (5:25:70 v/v/v)이며, 여기에 LiBOB을 0.5 wt.% 첨가한 것과 첨가하지 않은 2가지 전해질을 사용하였다. LiBOB을 첨가하지 않은 전해질에서 C-coated SiO 전극은 초기에 저항이 작은 피막이 형성되어 결정질의 $Li_{15}Si_4$를 형성할 때까지 합금화가 진행되며 동시에 큰 부피 변화를 보였다. 따라서 입자의 균열이 발생하고, 전극의 저항이 증가하여 충방전이 진행됨에 따라 용량이 빠르게 감소하였다. 반면에 LiBOB이 첨가된 전해질에서는 초기에 LiBOB의 환원분해에 의해 저항이 큰 피막이 형성되어, 합금화 반응이 원활히 진행되지 못하였다. 따라서 결정질 $Li_{15}Si_4$도 생성되지 못하였고, 결과적으로 부피변화도 적게 발생하므로 입자의 균열과 전극 저항의 증가도 적게 나타났다. 이러한 효과로 싸이클 후반부에서 용량감소가 적었고, 싸이클 성능도 좋은 결과를 보였다. 반면 피막 저항에 의한 영향이 줄어드는 $45^{\circ}C$ 에서는 LiBOB 첨가에 관계없이 합금화 반응이 유사하게 진행되며 비슷한 싸이클 성능을 나타내었다.

• Macromolecular Research
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• 제16권2호
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• pp.134-138
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• 2008

A novel acrylol borate was designed and synthesized by reacting acrylate monomer and boric acid. The obtained acrylol borate was used as both gelator and anion receptor for the liquid electrolyte in a lithium secondary battery. It was found that the ionic conductivity of the gel polymer electrolyte (GPE) was as high as that of the liquid electrolyte, and the thermal stability of GPE was increased when only 2 wt% acrylol borate was incorporated into the liquid electrolyte. These results suggest that acrylol borate can be used as an effective additive to enhance the thermal stability of the electrolyte without adversely affecting its conductivity. It is believed that the strong complex formation between boron in the gelator and the anion of the salt is responsible for the enhanced thermal stability of the electrolyte solution and the increased ionic conductivity.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권3호
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• pp.303-308
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• 2018

본 연구에서는 리튬이차전지 음극활물질인 Silicon/Carbon (Si/C) 복합소재를 제조하여 바인더 및 첨가제가 전지성능에 미치는 영향을 조사하였다. Si/C 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 통해 합성하였다. Si/C 음극소재는 충 방전, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 분석하였다. PAA 바인더를 이용한 Si/C 전지의 용량은 1,899 mAh/g으로 다른 바인더를 사용한 합성물보다 우수하였으며, 40 사이클 동안 92%에 달하는 높은 용량 보존율을 나타내었다. 또한, VC 첨가제를 사용한 전지의 경우 3,049 mAh/g의 높은 초기용량을 나타내며, 실리콘 표면에 보호막을 형성해 초기 비가역용량을 감소시켜줌을 알 수 있었다.

• 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.