• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제10권2호
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• pp.196-205
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• 2019

Ni-rich layered oxides $Li(Ni_xCo_yMn_z)O_2$ (x + y + z = 1) have been extensively studied in recent times owing to their high capacity and low cost and can possibly replace $LiCoO_2$ in the near future. However, these layered oxides suffer from problems related to the capacity fading, thermal stability, and safety at high voltages. In this study, we use surface coating as a strategy to improve the thermal stability at higher voltages. The uniform and conformal $Al_2O_3$ coating on prefabricated electrodes using atomic layer deposition significantly prevented surface degradation over prolonged cycling. Initial capacity of 190, 199, 188 and $166mAh\;g^{-1}$ is obtained for pristine, 2, 5 and 10 cycles of ALD coated samples at 0.2C and maintains 145, 158, 151 and $130mAh\;g^{-1}$ for high current rate of 2C in room temperature. The two-cycle $Al_2O_3$ modified cathode retained 75% of its capacity after 500 cycles at 5C with 0.05% capacity decay per cycle, compared with 46.5% retention for a pristine electrode, at an elevated temperature. Despite the insulating nature of the $Al_2O_3$ coating, a thin layer is sufficient to improve the capacity retention at a high temperature. The $Al_2O_3$ coating can prevent the detrimental surface reactions at a high temperature. Thus, the morphology of the active material is well-maintained even after extensive cycling, whereas the bare electrode undergoes severe degradation.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제15권1호
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• pp.198-206
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• 2024

Given the high theoretical capacity (1,675 mAh g^-1) and the inherent affordability and ubiquity of elemental sulfur, it stands out as a prominent cathode material for advanced lithium metal batteries. Traditionally, sulfur was sequestered within conductive porous carbons, rooted in the understanding that their inherent conductivity could offset sulfur's non-conductive nature. This study, however, pivots toward a transformative approach by utilizing diatom shell (DS, diatomite)-a naturally abundant and economically viable siliceous mineral-as a sulfur host. This approach enabled the development of a sulfurlayered diatomite/S composite (DS/S) for cathodic applications. Even in the face of the insulating nature of both diatomite and sulfur, the DS/S composite displayed vigorous participation in the electrochemical conversion process. Furthermore, this composite substantially curbed the loss of soluble polysulfides and minimized structural wear during cycling. As a testament to its efficacy, our Li-S battery, integrating this composite, exhibited an excellent cycling performance: a specific capacity of 732 mAh g^-1 after 100 cycles and a robust 77% capacity retention. These findings challenge the erstwhile conviction of requiring a conductive host for sulfur. Owing to diatomite's hierarchical porous architecture, eco-friendliness, and accessibility, the DS/S electrode boasts optimal sulfur utilization, elevated specific capacity, enhanced rate capabilities at intensified C rates, and steadfast cycling stability that underscore its vast commercial promise.

• Composites Research
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• 제37권3호
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• pp.232-237
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• 2024

접착용 테이프는 다양한 기계적 강도를 요구하는 재료와 특유의 접착 물질을 결합시켜 편리하게 다양한 용도로 사용할 수 있다. 그 중 덕트 테이프(duct tape)는 대개 쉽게 구할 수 있고, 널리 사용되는 접착 테이프로 뽑을 수 있다. 덕트 테이프는 일반 테이프와 달리 섬유 소재를 함유하고 있는 복합재료이고 기계적 강도가 우수하다. 그 외에도 전선의 절연 용도로 사용되는 전기 절연테이프도 매우 오랜 기간 동안 사용되었고 실제로는 절연용도 외에도 전선의 기계적 강도 보강 및 댐핑 역할을 한다. 최근에는 다양한 종류의 폼 테이프(foam tape) 및 양면 테이프도 여러 용도로 널리 사용되고 있다. 하지만, 이러한 테이프의 소음 차단 효과에 대해서는 기존 자료에 명확하게 나타나 있지 않다. 본 연구에서는 미세한 공혈(hole)을 이용하여 다양한 테이프의 삽입손실을 측정하여 소음 차단 효과를 나타내었고, 그 중에서도 양면 폼 테이프의 소음 차단 효과가 가장 좋게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.419-428
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• 2021

모바일 기반 온실에너지 계산프로그램을 제작하기 위해 먼저 주요 단일 피복재 10종 및 보온재 16종에 대한 열관류율 측정하였다. 또한 피복 및 보온재를 이중 및 삼중으로 다층 설치할 때 열관류율 추정을 위하여 이중 설치시 24조합, 삼중설치 시 59조합에 대한 열관류율을 핫박스를 이용하여 측정하였다. 단일 피복재에서는 PE필름(0.08mm) 대비 PO필름(0.15mm)이 가장 열관류율이 가장 작고 열절감율이 가장 큰 것으로 나타났다. 단일 보온재에서는 열관류율에서는 외피가 있는 5겹의 다겹보온커튼이 가장 보온력이 좋은 것으로 나타났다. 또한 단일자재에 대한 열관류율 값과 열저항값을 이용한 피복 및 보온재의 다층설치시의 총 열관류율 값을 산정하였고 실측 값과의 오차를 보정하는 선형회귀식을 도출하였다. 단일재료의 열관류율값에 의한 피복 및 보온재의 다층설치시 열관류율 추정 모형을 개발한 결과 모형평가지수가 0.90(0.5 이상일 때 양호)으로 나타나 추정치가 실측치를 매우 잘 재현 하고 있는 것으로 나타났다. 또한 시험온실을 통한 실증시험결과 예측된 열절감율이 실측치보다 상대오차 2%로 작게 나타나는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 모바일 기반의 온실 에너지계산 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램은 HTML5 표준 웹 기반 모바일 웹 애플리케이션으로 구현하였으며 N-Screen 지원을 통해 다양한 모바일 장치 및 PC 브라우저에서 동작이 가능하게 제작되었다. 또한 온실 피복(12종) 및 보온재(16종)의 조합별 열관류율 및 난방부하계수를 제공하여 농민이 모바일로 온실 위치, 형태 및 피복·보온재 등을 반영한 최대 주야간 냉난방부하 및 기간 난방부하를 산정할 수 있다. 대상 온실의 에너지 소비량에 대한 평가가 가능하며 온실의 지역 및 형태에 따라 피복 및 보온재의 최적 선택으로 에너지 절감형 온실 설계가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.79-87
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• 2017

샌드위치패널은 양면이 철판이며 단열재로 접착된 특징을 갖는 건축자재로서 시공의 간편성, 자재비용의 경제성 등의 장점으로 공장 및 창고 구조물 등에 사용되고 있다. 그러나 샌드위치패널의 연속적 결합으로 시공되는 패널구조물은 패널과 패널이 연결되는 조인트 부위가 발생하게 된다 조인트부위는 화재시 철판의 용융과 변형으로 화염이 쉽게 유입되며 화재에 취약한 부위이다. 패널 내에 유입된 화염은 급속한 연소로 인해 화재확산을 유발하며 인명 및 재산피해를 발생시킨다. 본 연구에서는 샌드위치패널의 화재확산을 방지하기 위한 화재확산방지플레이트를 개발하였다. 이는 기존 선행연구에서 4면의 패널 접합면을 화재확산방지 재료로 시공하는 방법에서 접합면에 개발 플레이트를 끼우는 방식으로 시공이 용이하게 개선된 것으로서 패널과 패널이 결합되는 연결부에 자립하여 적용 가능하며 화염의 유입 및 화재확산을 방지하도록 고안하였다. 샌드위치패널 시험체에 대해 KS F ISO 13784-1 시험방법의 실물화재시험을 수행하였으며, 패널 연결부에 화재확산방지플레이트의 적용 유무에 따른 연소거동을 파악하고 그 효과를 측정하였다. 시험결과 패널 연결부에 화재확산방지플레이트를 삽입하는 것은 플래시오버의 지연, 시험체의 붕괴방지, 개구부의 온도상승을 지연시키는 것으로 측정되었으며, 효과적으로 패널구조물이 화재안전성을 확보할 수 있는 방안으로 확인되었다. 화재에 취약한 패널 연결부에 시공성과 경제성이 확보된 다양한 방식의 화재확산방지용 시공방법을 적용하는 것은 구조물의 화재안전성을 확보하는데 기여할 것으로 판단된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제44권6호
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• pp.690-698
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• 2006

Statement of problems. The heat produced during polymerization of polymer-based provisional materials may cause thermal damage to the vital pulp. Purpose. This study was performed to evaluate the exotherm reaction of the polymerbased provisional materials during polymerization by differential scanning calorimetry and to compare the temperature changes of different types of resins. Material and methods. Three dimethacrylate-based materials (Protemp 3 Garant, Luxatemp Plus, Luxatemp Fluorescence) and five monomethacrylate- based material (Snap, Alike, Unifast TRAD, Duralay, Jet) were selected. Temperature changes of polymer-based provisional materials during polymerization in this study were evaluated by D.S.C Q-1000 (TA Instrument, Wilmington, DE, USA). The following three measurements were determined from the temperature versus time plot: (1) peak temperature, (2) time to reach peak temperature, (3) heat capacity. The data were statistically analyzed using one-way ANOVA and multiple comparison Bonferroni test at the significance level of 0.05. Results. The mean peak temperature was $39.5^{\circ}C({\pm}\;1.0)$. The peak temperature of the polymer-based provisional materials decreased in the following order: Duralay > Unifast TRAD, Alike > Jet > Luxatemp Plus, Protemp 3 Garant, Snap, Luxatemp Fluorescence. The mean time to reach peak temperature was 95.95 sec $({\pm}\;64.0)$. The mean time to reach peak temperature of the polymer-based provisional materials decreased in the following order: Snap, Jet > Duralay > Alike > Unifast TRAD > Luxatemp Plus, Protemp 3 Garant, Luxatemp Fluorescence. The mean heat capacity was 287.2 J/g $({\pm}\;107.68)$. The heat capacity of the polymer-based provisional materials decreased in the following order: Duralay > TRAD, Jet, Alike > Snap, Luxatemp Fluorescence, Protemp 3 Garant, Luxatemp Plus. Conclusion. The heat capacity of materials, determined by D.S.C., is a factor in determining the thermal insulating properties of restorative materials. The peak temperature of PMMA was significantly higher than others (PEMA, dimethacrylate). No significant differences were found among PEMA (Snap) and dimethacrylate (P >0.05). The time to reach peak temperature was greatest with PEMA, followed by PMMA and dimethacrylate. The heat capacity of PMMA was significantly higher than others (PEMA, dimethacrylate). No significant differences were found among PEMA and dimethacrylate (P >0.05).

• 한국결정성장학회지
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• 제16권5호
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• pp.189-197
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• 2006

[$AgGaSe_2$] 단결정 박막을 수평 전기로에서 합성한 $AgGaSe_2$ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성-GaAs(100))의 온도를 각각 $630^{\circ}C,\;420^{\circ}C$로 고정하여 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)으로 부터 구하였다. $AgGaSe_2$의 광흡수 스펙트럼으로부터 구한 온도에 의존하는 에너지 밴드갭 $E_g(T)$는 Varshni 공식에 fitting한 결과 $E_g(T)=1.9501eV-(8.79x10^{-4}eV/K)T^2(T+250K)$를 잘 만족하였다. 성장된 $AgGaSe_2$ 단결정 박막을 Ag, Ga, Se 분위기에서 각각 열처리하여 10K에서 photoluminescience(PL) spectrum을 측정하여 점 결함의 기원을 알아보았다. PL 측정으로 부터 얻어진 $V_{Ag},\;V_{Se},\;Ag_{int}$, 그리고 $Se_{int}$는 주개와 받개로 분류되어졌다. $AgGaSe_2$ 단결정 박막을 Ag 분위기에서 열처리하면 p형으로 변환됨을 알 수 있었다. 또한, Ga 분위기에서 열처리하면 열처리 이전의 PL 스펙트럼을 보이고 있어서, $AgGaSe_2$ 단결정 박막에서 Ga은 안정된 결합의 형태로 있기 때문에 자연 결함의 형성에는 관련이 없음을 알았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.923-932
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• 2002

A stoichiometric mixture of evaporating materials for CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, CdIn$\_$2/S$\_$4/ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by hot wall epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperatures were 630 $\^{C}$ and 420 $\^{C}$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are 9.01$\times$10$\^$16/ cm$\^$-3/ and 219 ㎠/V$.$s at 293 K, respectively. From the optical absorption measurement, the temperature dependence of energy band gap on CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was found to be Eg(T) ＝ 2.7116 eV - (7.74 $\times$ 10$\^$-4/ eV) T$\^$2//(T＋434). After the as-grown CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was annealed in Cd-, S-, and In-atmospheres, the origin of point defects of CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of V$\_$cd/, V$\_$s/, Cd$\_$int/ and S$\_$int/ obtained by PL measurements were classified as donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the S-atmosphere converted CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that In in CdIn$\_$2/S$\_$4/GaAs did not from the native defects because In in CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.175-178
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• 2004

The stochiometric mixture of evaporating materials for the $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. To obtain the $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film, $ZnIn_2S_4$ mixed crystal was deposited on throughly etched semi-insulating GaAs(100) in the Hot Wall Epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperature were $610^{\circ}C$ and $450^{\circ}C$, respectively and the growth rate of the $ZnIn_2S_4$ sing1e crystal thin film was about $0.5\;{\mu}m/hr$. The crystalline structure of $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film was investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. The carrier density and mobility of $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.51{\times}10^{17}\;cm^{-3}$, $291\;cm^2/V{\cdot}s$ at $293_{\circ}\;K$, respectively. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ${\Delta}S_O$ and the crystal field splitting ${\Delta}Cr$ were 0.0148 eV and 0.1678 eV at $10_{\circ}\; K$, respectively. From the photoluminescence measurement of $ZnIn_2S_4$ single crystal thin film, we observed free excition $(E_X)$ typically observed only in high quality crystal and neutral donor bound exciton $(D^{o},X)$ having very strong peak intensity The full width at half maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 9 meV and 26 meV, respectively, The activation energy of impurity measured by Haynes rule was 130 meV.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.829-838
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• 2007

The stochiometric mix of evaporating materials for the $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $CdGa_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD).The carrier density and mobility of $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}10^{17}\;cm^{-3},\;345\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CdGa_2Se_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $Eg(T)\;=\;2.6400\;eV\;-\;(7.721{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T+399\;K)$. After the as-grown single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films were annealed in Cd-, Se-, and Ga -atmospheres, the origin of point defects of single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films has been investigated by PL at 10 K. The native defects of $V_{Cd}$, $V_{Se}$, $Cd_{int}$, and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as donors or accepters. We concluded that the heat-treatment in the Cd-atmosphere converted single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $CdGa_2Se_4/GaAs$ did not form the native defects because Ga in single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films existed in the form of stable bonds.