• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권11호
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• pp.4851-4858
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• 2024

Matrix graphite is used as a structural material, thermal conductor, moderator, and secondary fission product barrier for fuel elements in high-temperature gas-cooled reactors (HTRs). Due to its high graphitization degree and compressibility, natural flake graphite (NFG) is used as the main filler in traditional A3-3 matrix graphite, whereas artificial graphite (AG), with a lower graphitization degree than NFG, serves as an additive for toughness and gas permeability. Matrix graphite could be improved in terms of thermal conductivity, oxidation resistance, and irradiation performance by increasing the degree of graphitization. However, reports on the development of new matrix graphite formulations are scarce. In this study, MG-20 matrix graphite was prepared by mixing 60 wt % NFG, 20 wt% natural microcrystalline graphite (MG), and 20 wt% phenolic resin. Due to the high graphitization degree (higher than AG) and low coefficient of thermal expansion (CTE) of MG, MG-20 exhibited higher thermal conductivity (~6%) and lower CTE (~2.4%) than A3-3. Thus, MG-20 with higher graphitization degree and better thermal properties than A3-3 could improve the performance of HTR fuel elements in the future.

• 전기화학회지
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• 제5권2호
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• pp.52-56
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• 2002

졸-겔법을 이용하여 주석산화물을 흑연입자 표면에 도포하고 $400-600^{\circ}C$에서 열처리하여 미세결정구조를 갖는 리튬이온 전지용 주석산화물 전극을 제조하였다. 도포 된 주석산화물의 양은 $2.25 wt\%\~11.1 wt\%$로 조절하여 실험한 결과 주석산 화물의 함량에 따라 방전용량이 증가하고 또한 초기의 비가역 용랑도 증가함을 알 수 있었다. 싸이클에 따른 주석 산화물 전극의 방전용량은 propylene carbonate(PC) 계 전해액에서도 초기 싸이클에서 350mAh/g 이상, 30 싸이클 후 에서는 300mAh/g을 나타낸 반면, 표면개질이 되지 않은 흑연전극의 경우에는 140mAh/g의 방전용량을 나타내었다. 충방전 속도를 C/5에서 C/2로 빠르게 했을 때 주석산화물 전극과 흑연전극의 방전용량은 초기 용량의 $92\%,\;77\%$로 각각 나타났다. 이러한 전극 특성의 향상은 주석산화물이 리튬이온과 반응하여 형성된 리튬 옥사이드$(Li_2O)$부동태 피막이 흑연전극의 탈리 현상을 막고 또한 환원된 주석이 흑연입자간의 전기전도를 원활하게 하여 전극의 전류분포를 향상시키기 때문인 것으로 해석되었다.