• Carbon letters
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• 제28권
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• pp.1-8
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• 2018

Graphene is a single atomic layer of carbon atoms, and has exceptional electrical, mechanical, and optical characteristics. It has been broadly utilized in the fields of material science, physics, chemistry, device fabrication, information, and biology. In this review paper, we briefly investigate the ideas, structure, characteristics, and fabrication techniques for graphene applications in lithium ion batteries (LIBs). In LIBs, a constant three-dimensional (3D) conductive system can adequately enhance the transportation of electrons and ions of the electrode material. The use of 3D graphene and graphene-expansion electrode materials can significantly upgrade LIBs characteristics to give higher electric conductivity, greater capacity, and good stability. This review demonstrates several recent advances in graphene-containing LIB electrode materials, and addresses probable trends into the future.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권4호
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• pp.157-162
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• 2013

First of all, we express our deepest sympathies for the passing of Professor Su-Moon Park. In the present paper, an electrochemical impedance spectroscopy (EIS), which Professor Su-Moon Park also used frequently for the investigation of electroconducting polymer, is introduced as a recent evaluation tool for a commercially available lithium-ion battery (LIB). The paper surveys how to design equivalent circuits while explaining physical and chemical phenomena in the LIB and how to get more accurate impedance spectra with varying the measuring temperatures. Additionally, a square current EIS (SC-EIS) technique, which we have suggested, is introduced for the larger LIB system as a promising technique for the future.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권2호
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• pp.16-19
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• 2016

More efficient use of the battery pack is dependent upon how to measure the remaining capacity of the battery accurately. Among various measurement methods, the basic correction measurement method has still been a hot research topic area to reduce the errors. In this paper, the problems of the existing methods have been investigated and the research direction for measuring more accurate remaining capacity has been suggested by applying the numerical simulations in the future.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.144-150
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• 2022

In this paper, we analyze the current research technology trends through the literature reviews of technical outlines of electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles, domestic and overseas policy trends, etc. After analyzing the literature, we found out while the re-use and recycling of waste batteries and the in-wheel motor systems are essential areas for the development of electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles, the related research is not quite sufficient, so the direction for further research is proposed at the conclusion.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.151-155
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• 2022

In this paper, we analyze the current research technology trends through the literature reviews of technical outlines of electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles, domestic and overseas policy trends, etc. After analyzing the literature, we found out while the re-use and recycling of waste batteries and the in-wheel motor systems are essential areas for the development of electric vehicles and hydrogen fuel cell vehicles, the related research is not quite sufficient, so the direction for further research is proposed at the conclusion.

• 공업화학
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• 제34권4호
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• pp.365-382
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• 2023

A lithium metal anode with high energy density has the potential to revolutionize the field of energy storage systems (ESS) and electric vehicles (EVs) that utilize rechargeable lithium-based batteries. However, the formation of lithium dendrites during cycling reduces the performance of the battery while posing a significant safety risk. In this review, we discuss various strategies for achieving dendrite-free lithium metal anodes, including electrode surface modification, the use of electrolyte additives, and the implementation of protective layers. We analyze the advantages and limitations of each strategy, and provide a critical evaluation of the current state of the art. We also highlight the challenges and opportunities for further research and development in this field. This review aims to provide a comprehensive overview of the different approaches to achieving dendrite-free lithium metal anodes, and to guide future research toward the development of safer and more efficient lithium metal anodes.

• 센서학회지
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• 제32권6호
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• pp.370-377
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• 2023

Soft and stretchable electronics, equipped with diverse functional devices, have recently garnered attention owing to their versatility in applications such as stretchable displays, flexible batteries, and electronic skin (e-skin). A fundamental challenge in realizing stretchable electronics lies in conferring the necessary flexibility to crucial electrical components such as electrodes and devices. However, the prevalent electronic materials, exhibit limited stretchability, presenting a significant obstacle to the advancement of soft and stretchable electronics. To overcome this challenge, various strategies rooted in geometrical engineering have been explored to enhance the adaptability of rigid materials. This study delves into the realm of geometrical engineering by, examining techniques such as serpentine patterns, kirigami-inspired designs, and island structures, with a keen focus on recent progress and future prospects.

• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.155-161
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• 2009

리튬 2차전지는 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되어 왔다. 최근 하이브리드 자동차, 전기자동차의 에너지 저장매체로써 적용으로 인해 시장 확대가 기대되고 있다. 양극 활물질은 리튬2차전지의 성능, 수명, 용량을 결정하는 물질이며, 급증하는 시장의 수요에 따라 양극 활물질을 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 본 연구에서 실제 양극 활물질($LiCoO_2$) 생산라인에서 가동 중인 소성로를 3D 모델링하였고, 수치적 해석을 통해 소성로 내부의 온도와 유동의 방향, 화학적 거동을 밝혀내었다. 결과로써, 생산량 증가로 인해 소성로에서 생성되는 $CO_2$ 농도가 증가하며 정체되는 지점을 확인하였고, TGA-DSC 실험을 통해 $CO_2$가 몰분율 15%이상에선 $LiCoO_2$의 적절한 형성에 영향을 주는 현상을 확인하였다. 또한 소성로의 형상변화와 공정조건의 변화를 통해 문제되는 $CO_2$를 원활히 배출할 수 있는 해결책을 제안하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권5호
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• pp.3-18
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• 2019

청정에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬이온배터리의 소비가 꾸준히 늘어날 것으로 예상된다. 따라서 전세계적으로 리튬의 안정적 공급이 중요한 문제가 되고 있다. 저품위 광석, 점토, 해수 그리고 폐리튬이온배터리 등과 같은 다양한 자원으로부터 리튬의 회수를 위한 공정과 기술들이 개발되어져 왔지만, 대부분의 리튬은 간수와 스포듀민 광석으로부터 상업적으로 생산되고 있다. 특히, 휴대폰과 전기자동차(EVs)를 포함한 여러 분야에서 발생하고 있는 사용 후 리튬이온배터리에 대한 재활용 기술들의 상용화는 많은 잠재력을 가지고 있다. 본 고찰은 폐리튬이온배터리에 대하여 새롭게 개발된 리튬 회수 공정과 더불어 광물과 간수를 이용하기 위한 상용공정 및 최신 기술들을 소개한다. 아울러 미래의 리튬 공급이 기술적인 관점에서 논의된다. 저품위 광석으로부터 리튬 회수를 위하여 개발되고 있는 최신공정들은 주로 건식+습식 제련에 기반을 둔 접근방법에 초점을 두고 있으며, 단지 몇몇 방법들만이 안정화 되었다. 리튬이온배터리의 소비(현재 생산되는 리튬의 56%)에 비교하여 리튬의 낮은 재활용율(1% 미만) 때문에 2차 자원의 처리는 굉장한 기회로서 앞을 내다보는 것일 수 있다. 또한 탄소경제, 환경과 에너지에 대한 우려를 생각해 볼 때, 습식제련공정이 이러한 이슈를 해결할 수 있을 것이다.

• 전기화학회지
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• 제22권3호
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• pp.87-103
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• 2019

현재 상용화되어 있는 리튬이온전지에 사용하고 있는 비수계 유기 전해액은 가연성, 부식성, 고휘발성, 열적 불안정성 등의 단점 때문에 더욱 안전하고 장수명을 보이는 고체 전해질로 대체하는 연구가 진행되고 있으며, 이것은 전기자동차 및 에너지저장 시스템과 같은 중대형 이차전지에도 효율적으로 활용될 수 있다. 다양한 형태의 고체 전해질 중에서 현재 고분자 매트릭스에 활성 무기 충진재가 포함되어 있는 복합 고체 전해질이 고이온전도도와 전극과의 탁월한 계면접촉을 이루는데 가장 유리한 것으로 알려졌다. 본 총설에서는 우선 고체 전해질의 종류와 연혁에 관해 간단히 소개하고, 고분자 및 무기 충진재 (불활성 및 활성)로 구성되는 고체 고분자 전해질 및 무기 고체 전해질의 기본적 물성 및 전기화학적 특성을 개괄한다. 또한 이 소재들의 형상을 기준으로 입자형 (0D), 섬유형 (1D), 평판형 (2D), 입체형 (3D)의 형식으로 구성된 복합고체 전해질과 이에 따른 전고체 전지의 전기화학적 특성을 논의한다. 특히 리튬금속 음전극을 사용하는 전고체 전지에 있어서 양전극-전해질 계면, 음전극-전해질 계면, 입자간 계면의 특성에 관해 소개하고, 마지막으로 현재까지 보고된 관련 총설들을 참조하여 복합 고체 전해질 기술의 현재 요구조건 및 미래 전망을 알아본다.