• 전기화학회지
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• 제10권2호
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• pp.145-149
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• 2007

본 논문은 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 니켈수소전지의 전극 소재로 사용되고 있는 수산화니켈의 단일 입자에 대해 전기화학적 평가를 수행 하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로전극을 수산화니켈 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전기화학적 평가를 수행하였다. Cyclic Voltammetry 실험 결과 수산화니켈의 산화 환원 반응과 산소 발생 반응(OER)이 명확하게 분리 되고 있음을 확인하였으며, 전위주사속도를 증가 시킬 경우 환원 전하량은 주사 속도에 의존하지 않고 거의 일정한 수치를 보여 주고 있으나, 산화 전하량은 환원 전하량 보다 크고 주사속도 구간에서 부반응인 산소발생이 증가하고 있음을 확인했다. 그리고 Calvanostat에 의한 정전류 충방전 실험의 결과 수산화니켈 단일 입자의 방전용량은 이론용량 289 mAh/g에 근접한 수치(약 250 mAh/g)를 보여 주었으며 또한 Potential Step에 의해 단일 입자내의 수소이온 확산계수($D_{app}=3{\sim}4{\times}10^{-9}\;cm^2/s$)가 얻어졌다.

• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.116-121
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• 2020

본 연구에서는 유가금속 회수를 한 전기차 폐배터리 부산물의 재활용에 관하여 연구하였다. 폐배터리 부산물에는 희토류들이 남아있으나, 부산물의 형태로는 소재로서의 가치가 없기에 정제과정을 거쳐 희토류 산화물로 회수하였다. 희토류침전분말 형태의 부산물을 30% 수산화나트륨을 이용하여 가공이 편한 수산화물로 변환한 뒤, 옥살산의 용해도 차이를 이용하여 남아 있는 불순물을 정제한 뒤, D2EHPA (Di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid)를 사용하여 이트륨을 분리하였다. 과망가니즈산 칼륨을 이용하여 세륨을 분리 후, PC88A (2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester)를 사용하여 란타넘과 네오디뮴을 분리하였다. 그 후 800 ℃의 온도에서 소성하여 란타넘, 네오디뮴 산화물로 재생하는 방법을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제1권1호
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• pp.45-51
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• 1998

Ni-MH 전지의 음극으로 쓰이는 수소저장합금(MH)의 한 종류인 $AB_2$계 합금은 수소저장량이 큰 장점이 있으나 초기활성화나 싸이클 수명 및 자기방전 특성이 나쁜 단점이 있다. 본 연구에서는 Zr-Ti-V-Mn-Ni계 합금에 비화학양론적으로 Cr을 소량 첨가했을 때와 La을 첨가하여 불화처리 했을 때의 초기활성화, 싸이클 수명 및 자기방전에 미치는 영향을 조사하였다 EPMA 및 SEM을 이용하여 합금의 표면을 분석하였으며 XRD 분석으로 결정구조를 관찰하였다. 또한 합금으로 전극을 제조하여 정전류 시험법, 임피던스법과 전위주사법 등에 의해 전극특성을 조사하였다. Cr이 첨가될수록 전극표면에 안정한 산화막이 형성되어 V등의 전해질로의 용해를 막아주어 충, 방전에 따른 수명특성 및 자기방전 특성을 향상시키지만 초기 전하이동 반응이 저해되어 초기활성화 특성이 악화되었다. La을 첨가 후 불화처리하면 표면에 반응성이 좋은 입자를 형성하여 전극의 초기 활성화가 크게 향상되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.69-74
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• 2006

[ $Mg_2Ni$ ] 합금 및 $Mg_2Ni$와 카본 혼합물 입자의 수소저장 특성에 대한 기계적 분쇄(MG, Mechanical Grinding) 처리 효과를 고온 가스상의 PCT 측정 및 전기화학적인 마이크로 전극 측정법 등에 의해 검토되었다. PCT 측정은 약 $300[^{\circ}C]$의 고온에서 실시되었으며 전기화학적인 실험은 카본-섬유로 구성된 마이크로 전극을 1M KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 MG 처리한 합금 단일입자에 접촉시켰다. 그 결과 $Mg_2Ni$ 합금과 카본 혼합물 입자의 경우 가스상에서 수소 해리압이 감소하고 상온에서 전기화학적인 수소화 특성이 크게 개선되었다. 이것은 기계적 분쇄(MG) 작용에 의한 합금의 미세화 및 나노화에 기인한다고 판단된다. 즉 고온 가스상의 PCT 측정 결과 수소 해리압이 MG 처리에 의해 0.55[MPa]에서 0.42[MPa]로 감소하였으며 동일 샘플 입자에 대해 마이크로 전극에 의한 평가에서도 수소화 피크가 보다 분명하게 관찰되었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 1999년도 제3회 총회 및 추계학술발표회
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• pp.8-8
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• 1999

• 한국재료학회지
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• 제7권3호
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• pp.234-243
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• 1997

아크용해로와 진공유도로를 사용하여 니켈-수소 전지의 음극용으로 주목받고 있는 AB2 타입의 ZrV /sub x/Mn/sub 1-x/Ni/sub 1.0/, ZrV/sub x/Mn/sub 0.8-x/Ni/sub 1.2/, ZrV/sub x/Mn/sub 0.6-x/Ni/sub 1.4/합금을 용해하였다. 이들 합금은 용해한 상태에서 C14과 C15의 혼합상을 갖는 것으로 나타났으며 합금조성 및 열처리에 따라 혼합상분율이 크게 변화하였다. 이들의 결정상 및 상분율은 합금원소들의 평균원자반경비(r/sub A//r/sub B)에 따라 결정되는 것으로 밝혀졌으며 특히 열처리한 합금의 경우에는 평균원자반경비가 1.254일때를 경계로 하여 두 상의 명확간 안정구역이 설정되었다. 가압한 분위기에서 아크용해한 경우 합금성분의 손실은 미미하였으나 진공유도로를 사용하여 용해한 경우 Mn이 다량 휘발감소하여 조성이 크게 변화하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권2호
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• pp.85-90
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• 2018

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 희토류를 회수하기 위하여 $H_2SO_4$로 침출한 용액에 10 M NaOH를 첨가하여 희토류를 pH 2.0 이하에서 약 98 % 침전시켰다. 이후 회수된 희토류 복합 침전물은 $800^{\circ}C$에서 4시간 동안 열처리를 통해 $HNO_3$에 대한 침출률을 증가시켰으며, 희토류 복합 침전물이 용해된 용액에 oxalic acid를 첨가하여 2차 침전을 실시하였다. 재침전된 희토류는 다시 $800^{\circ}C$에서 4시간 열처리를 통해 산화물 형태로 변환되었으며, 이때 희토류 산화물의 순도는 약 99.5 %를 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.141-149
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• 1999

현재 수소저장 합금을 이용하여 2차전지의 음극으로 개발되고 있는 $AB_5$ type의 $(LM)Ni_{4.49}Co_{0.1}Mn_{0.205}Al_{0.205}$ 조성의 수소저장합금과 $AB_2$ type의 $Ti_{0.6}Zr_{0.4}V_{0.6}Ni_{1.4}$ 조성의 수소저장합금에 Pd를 0, 0.5, 1, 2 wt% 첨가한 조성을 진공 중에서 arc 용해를 하였다. 용해된 합금의 조직과 결정구조를 SEM, XRD로 조사하였다. Pd 가 첨가되었음에도 조직이나 결정구조의 변화는 보이지 않았다. 미세한 구리분말을 합금분말 대비 3:1로 첨가하여 pellet형태의 전극을 제조하여 전극특성을 조사한 결과 Pd 첨가에 따른 초기 활성화와 급속 충방전 특성은 크게 변하지 않았다. 그러나 싸이클 수명에 있어서는 Pd를 첨가한 전극들이 Pd를 첨가하지 않는 전극에 비해 우수하였다. $AB_5$ type 조성의 합금에서는 Pd를 2wt% 첨가한 전극, 그리고 $AB_2$ type 조성의 합금에서는 Pd를 0.5wt% 첨가한 전극에서 싸이클 특성이 가장 우수하게 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.99-109
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• 1994

To develop high capacity hydrogen storage alloys for secondary Ni/MH batteries, electrochemical charge/discharge characteristics of $Zr_{1-x}Ti_xMn_{1-y}V_yNi_{1-z}M_z$ (M=Al,Co,Fe) alloys were investigated, in which $0.2{\leq}x{\leq}0.6$, $0.2{\leq}y{\leq}0.8$, $0.2{\leq}z{\leq}0.4$. With increasing Ti content(x) and/or decreasing V content(y), lattice constants and maximum theoretical capacities of the alloys were decreased and equilibrium pressure of hydrogen absorption were increased. Electrochemical discharge capacities were increased with increasing Ti content(x). Especially, the alloys of x= 0.4~0.6 showed better charge/discharge efficiencies than those of x<0.4. Discharge capacities of $Zr_{0.4}Ti_{0.6}Mn_{0.4}V_{0.6}Ni_{0.8}Fe_{0.2}$, $Zr_{0.4}Ti_{0.6}Mn_{0.4}V_{0.6}Ni_{0.8}Al_{0.2}$ and $Zr_{0.5}Ti_{0.5}Mn_{0.4}V_{0.6}Ni_{0.6}Co_{0.4}$ were 385, 328 and 333mAh/g, respectively. These alloys were fully activated within five charge/discharge cycles and had a good charge and discharge rate capabilities and temperature characteristics.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.39-50
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• 2001

Vanadium based solid solution alloys have been studied as a potential negative electrode of Ni/MH battery due to their high hydrogen storage capacity. In order to improve the kinetic property of V-Ti alloy in KOH electrolyte, the ball-milling process with Ni, which has a catalytic effect of hydrogen absorption/desorption, was carried out to modify the surface properties of V-Ti-Cr alloys with high hydrogen storage capacity. Moreover, to overcome the problem of poor cycle life, V-Ti alloy substituted by Cr, V0.68 Ti0.20 Cr0.12, has been developed showing a good cycle performance (keeping about 80 % of initial discharge capacity after 200 cycles). The cycle life of surface-modified V0.68 Ti0.20 Cr0.12 alloy was improved by suppressing the formation of TiO2 layer on the alloy surface while decreasing the amount of dissolved vanadium in the KOH electrolyte. In order to promote the effect of Ni coating on the surface property of V0.68 Ti 0.20 Cr 0.12 alloy by ball-milling, filamentary-typed Ni, which has higher surface coverage area than sphere-typed Ni was used as a surface modifier. Consequently, the surface-modified V0.68 Ti0.20 Cr0.12 alloy electrode showed a improved discharge capacity of 460 mAh/g.