• 제목/요약/키워드: Ni-metal hydride

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철도시스템비상전원용 니켈수소(NiMH)전지 (Railway system standby power Nickel metal hydride battery)

  • 박동필
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.636-645
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    • 2006
  • 본연구는 독성물질을 함유한 납축전지와 NiCd전지를 대체할 수 있는 NiMH전지를 이용하여 철도시스템 비상전원용으로 사용위해 80Ah 전지를 병렬로 연결하여 160Ah의 NiMH전지 제작하였다. 160Ah 전지에 적합한 전극을 개발하기 위하여 3성분계의 전해질의 고율방전에 대해 평가하였다. 160Ah급 전지는 철도시스템 비상전원용으로 사용하기 위한 여러 가지 실험을 하여 평가를 하였다.

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마이크로 전극에 의한 2차 전지용 활물질 단일 입자의 전기화학적 평가 (Electrochemical Study of a Single Particle of Active Material for Secondary Battery using the Microelectrode)

  • 김호성;이충곤
    • 전기화학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.95-99
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    • 2006
  • 마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.

수소저장용 금속수소화물$(Mm\;(La_{0.6-0.8})\;Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2})$의 전열촉진 (Heat transfer enhancement of metal hydride $(Mm\;(La_{0.6-0.8})\;Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2})$ for hydrogen storage)

  • 배상철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.33-36
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    • 2006
  • The effective thermal conductivities of $Mm\;(La_{0.6-0.8})\;Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2}$ (TL-492) with hydrogen and helium have been examined. Experiment results show that pressure has great influence on effective thermal conductivity in Low pressure range (below 0.5 MPa). And that influence decreases rapidly with increase of gas pressure. The reason is at low pressure, the mean free path of gas becomes greater than effective thickness of gas film which is important to the heat transfer mechanism in this research. And, carbon fibers have been used to try to enhance the poor thermal conductivity of TL-492. Three types of carbon fibers and three mass fractions have been examined and compared. Naturally, the highest effective thermal conductivity has been reached with carbon fiber which has highest thermal conductivity, and highest mass fraction. This method has acquired 4.33 times higher thermal conductivity than pure metal hydrides with quite low quantity of additives, only 0.99wt% of carbon fiber. This is a good result comparing to other method which can reach higher effect ive thermal conductivity but needs much higher mass fraction of additives too.

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대량용해 Ti0.85Zr0.13(Fex-V)0.56Mn1.47Ni0.05 수소저장합금의 용융방사공정을 통한 수소저장특성 (Effect of Melt-Spinning Process on Hydrogen Storage Properties of Mass-Produced Ti0.85Zr0.13(Fex-V)0.56Mn1.47Ni0.05 Alloy)

  • 김진호;한규성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.367-372
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    • 2013
  • Hydrogen storage as a metal hydride is the most promising alternative because of its relatively large hydrogen storage capacities near room temperature. TiMn2-based C14 Laves phases alloys are one of the promising hydrogen storage materials with easy activation, good hydriding-dehydriding kinetics, high hydrogen storage capacity and relatively low cost. In this work, multi-component, hyper-stoichiometric $Ti_{0.85}Zr_{0.13}(Fe_x-V)_{0.56}Mn_{1.47}Ni_{0.05}$ C14 Laves phase alloys were prepared by a vacuum induction melting for a hydrogen storage tank. Since pure vanadium (V) is quite expensive, the substitution of the V element in these alloys has been tried and some interesting results were achieved by replacing V by commercial ferrovanadium (FeV) raw material. In addition, the melt-spinning process, which was applied to the manufacturing of some of these alloys, could make the plateau slopes much flatter, which resulted in the increase of reversible hydrogen storage capacity. The improvement of sloping properties of melt-spun $Ti_{0.85}Zr_{0.13}(Fe_x-V)_{0.56}Mn_{1.47}Ni_{0.05}$ alloys was mainly attributed to the homogeneity of chemical composition.

Ni/MH 2차전지의 음극으로써 V-Ti-Ni(V-rich) 수소저장합금의 전극수명 향상에 관한 연구 (A Study on the Cycle Life Improvement of V-Ti-Ni(V-rich) Alloy as a Negative Electrode for Ni/MH Rechargeable Battery)

  • 김주완;이성만;이재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.39-44
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    • 1996
  • The discharge capacity of V-Ti-Ni(V-rich) metal hydride electrode during the charge-discharge cycling was investigated in KOH electrolyte. All electrodes were degraded within 25 cycles. To investigate the cause of the degradation phenomena impedance measurements were performed by using E.I.S(electrochemical impedance spectroscopy). The surfaces of the degraded electrodes were examined by Auger electron spectroscopy (AES). It was observed that all electrodes were covered with oxygen from the surface to the bulk, titanium was enriched near surface, and vanadium was dissolved from the surface to the bulk.

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Ni-MH 전지용 thin nickel foam의 제조 (Preparation of Thin Nickel Foam for Nickel-Metal Hydride Battery)

  • 신준호;김기원
    • 한국표면공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.83-91
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    • 1995
  • A new method for preparation of thin nickel foam for Ni-MH battery was investigated. In this method, fine graphite powders of $1\mu\textrm{m}$$2\mu\textrm{m}$ diameter were pasted into pores of thin polyurethane foam film in order to supply electric conducting seeds for nickel deposition by electroless plating reaction. After electroless plating, remaining polyurethane foam was removed chemically by organic solvent treatment and graphite particles also removed by ultrasonic cleaning. Porosity of formed nickel foam was about 85% During electroplating, porosity of the nickel foam decreased less than 5% up to $30\mu\textrm{m}$ coating thickness. And then it was electroplated and heat-treated to improve mechanical strength and ductility. Finally, thin nickel foam for Ni electrode of Ni-MH battery with 80% porosity and $350\mu\textrm{m}$~X$400\mu\textrm{m}$ thickness was obtained.

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V-Ti계 수소저장합금의 전극특성 (Characteristics of electrodes using V-Ti based hydrogen storage alloys)

  • 김주완;이성만;백홍구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.284-291
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    • 1997
  • V-Ti(V-rich) 수소저장합금을 기초(base)로 하여 2가지 타입(type)의 전극을 제조하였다. 첫째로 V-Ti 합금에 Ni 분말을 혼합하여 성형한 후 급속가열방법으로 소결하여 전극을 제조하였다. 둘째로 Ni을 V-Ti 합금과 합금화한 V-Ti-Ni 3원계 수소저장합금에 Ni, PTFE 분말을 혼합하여 냉간압축으로 성형하여 전극을 제조하였다. 이와같이 제조된 전극으로 싸이클에따른 충/방전 실험을 한 결과, 모든 전극에 있어 10싸이클 이내에 퇴화(degradation)가 일어났다. 충방전 실험후 전해질내의 조성분석결과 Ti에 비해 V이 많이 전해질 내에 용해되었으며 합금원소의 용해에 의한 표면 형상의 변화가 관찰되었고, 전극표면에 매우 passive 한 Ti-oxide($TiO_2$)가 형성되었다. Ti-oxide($TiO_2$)는 전기전도도가 매우 낮고, 수소에대한 확산계수(diffusivity)도 낮기때문에 전극표면에 형성된 $TiO_2$층은 충/방전 싸이클동안 방전용량을 크게 감소시키는 것으로 나타났다.

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금속수소화물전극의 부식특성에 미치는 합금원소와 결합제의 영향 (Effects of Alloying Elements and Binding Materials on the Corrosion Behavior of Metal Hydride Electrodes)

  • 이양범;최한철;박지윤;김관휴
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.161-167
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    • 1998
  • Ni/MH 2차전지의 음극용 금속간화합물전극의 부식특성에 미치는 합금원소와 결합제의 영향을 조사하였다. 전극의 재료는 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$$(LM)Ni_{3.6}Co_{0.7}Mn_{0.3}Al_{0.4}$$AB_5$ type합금을 모재로 하였다. 여기에 Si sealant 또는 PTFE를 결합제로 첨가한 것과 원재료 분말에 구리를 20% 무전해도금한 것을 냉간 압착하여 전극을 제조하였다. 부식특성을 조사하기위해 탈공기된 6M의 KOH 용액에서 동전위법과 순환전위법을 이용하여 부식전류와 전류밀도를 측정하였다. 모재에 Co가 많이 함유되면 전극의 내식성을 향상시키고 Ni이 많이 함유되면 충전과 방전을 반복하는 동안에 전극의 안정성을 저하시켰다. 부식전류밀도는 Si sealant를 결합제로 사용한 전극의 경우가 PTFE를 사용한 전극의 경우보다 낮았고 Cu가 도금된 전극은 내식성에서 가장 우수하게 나타났다.

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양극 활물질의 표면 코팅처리가 Ni-MH 2차 전지의 전기화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of the Surface Coating Treatment of Cathode Materials on the Electrochemical Characteristics of Ni-MH Secondary Batteries)

  • 김병섭;양동철;박봉기;박충년;박찬진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.495-503
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    • 2011
  • The sealed nickel-metal hydride (Ni-MH) secondary battery are primarily used as energy storage for the HEV. But, the research on Ni-MH battery has focused on anode materials. In the present study, we investigate to improve the electrochemical characteristics of Ni-MH batteries using the surface treatment of $Ni(OH)_2$ cathode by CoOOH. Surface treated $Ni(OH)_2$ cathode showed significant improvement in the activation behavior, rate capability, charge retention, and cycle life of the batteries were significantly improved. In addition, the surface treated electrode exhibited the higher overvoltage for oxygen evolution than the untreated electrode. This phenomenon indicates that the charge efficiency can be improved by suppressing the oxygen evolution on cathode.