• 전기화학회지
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• 제3권2호
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• pp.72-75
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• 2000

For the purpose of developing the non-stoichiometric Zr-based Laves phase alloy with higher capacity and better performance for electrochemical application, extensive work has been carried out in KAIST. After careful alloy design of $ZrMn_2-based$ hydrogen storage alloys through varing their stoichiometry while susbstituting or adding some alloying elements, the $Zr-Ti-(Lh-V-Ni)_{2.2},\;Zr-Ti-(Mn-V-Cr-Ni)_{1.8\pm0.1}$ with high capacity and better performance was developed. Consequently the $Zr-Ti-(Mn-V-Ni)_{2.2}$ alloy has a high discharge capacity of 394mAh/g and shows a high rate capability equaling to that of commercialized $AB_5$ type alloys. On the other hand, in order to develop the hydrogen storage alloy with higher discharge capacity, the hypo-stoichiometric $Zr(Mn-V-Ni)_{2-\alpha}$ alloys substituted by Ti are under developing. As the result of competitive roles of Ti and $stocihiometry({\alpha})$, the discharge capacity of $Zr-Ti-(Mn-V-Cr-Ni)_{l.8\pm0.1}$ alloys is about 400mAh/g(410 mAh/g, which shows the highest level of performance in the Zr-based alloy developed. Our sequential endeavor is improving the shortcoming of Zr-based Laves phase alloy for commercialization, i.e., poor activation property and low rate capability, etc. It is therefore believed that the commercialization of Zr-based Laves phase hydrogen storage alloy for Ni-MH rechargeable battery is in near future.

• 전기화학회지
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• 제11권2호
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• pp.115-119
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• 2008

본 논문은 니켈수소전지의 양극 재료인 수산화니켈의 단일 입자 및 코발트 금속산화물에 의해 표면처리 된 수산화니켈 단일 입자에 대해 각각 알카리 전해액 중의 LiOH 첨가 효과를 마이크로전극 측정시스템을 사용하여 평가하였다. 전위 주사법에 의해 실험한 결과, 수산화니켈 입자에 대한 산화환원 반응과 산소발생 반응에 대한 전기화학적 거동을 보다 명확히 확인 할 수 있었다. 특히, LiOH 첨가에 의해 관찰되는 특징적인 변화는 환원전류 피크가 매우 낮고 브로드하게 반응하는 것으로서, LiOH가 수산화니켈 입자의 격정 구조에 영향을 주어 전기화학적 반응특성에 관여함을 알 수 있다. 그러나 표면 개질 하지 않는 수산화니켈 입자에 LiOH를 첨가 할 경우 용량 및 사이클 특성이 동시에 저하하는 경향을 의였다. 그러나 코발트 금속 산화물로 표면 개질 한 수산화니켈 입자의 경우, LiOH 첨가에 의해 용량 및 싸이클 특성이 향상되는 현상이 관찰 되었다.

• 전기화학회지
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• 제14권4호
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• pp.253-260
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• 2011

본 연구에서는 10개의 배터리로 구성된 모듈에 대한 열관리 전산모사를 수행하였다. 배터리의 구조를 단순화 하였고, 전기저항 등가식을 이용한 열전도 이론을 사용하였다. 2.6 mm의 좁은 배터리 사이의 간격에 대한 격자의 신뢰도 검증 실험을 진행하였고, 그 결과 배터리 사이에 최소 3개 이상 나누어진 격자의 형태가 필요하였다. 크게 모듈의 후면에서 공기가 유입되는 형태, 모듈의 상부에서 공기가 유입되는 형태 그리고 모듈의 하부에 공기가 유입되는 형태로 나누어 팬과 공기흡입구의 위치에 따른 모듈의 효과적인 냉각방법을 모색하였다. 배터리의 성능에 영향을 미치는 모듈의 최고온도와 배터리간의 온도 차이를 비교하였고, 공기의 유속을 비교하여 유체의 거동을 확인하였다. 모듈의 하부에서 공기가 유입되는 경우, $40.27^{\circ}C$로 가장 낮은 최고온도를 보였고, 모듈의 상부에서 공기가 유입되는 경우에 $0.73^{\circ}C$로 가장 적은 온도편차를 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.18-25
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• 2019

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 세륨을 회수하기 위하여 침출 및 침전을 통해 회수한 희토류복합 침전분말을 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 반응온도 70 ℃ 및 반응시간 4시간의 조건에서 이온치환반응을 통하여 희토류 수산화물로 변환시켰다. 이후 희토류 수산화물은 반응온도 80 ℃에서 반응시간 4시간의 조건에서 공기를 주입하며 산화반응을 통해 세륨을 Ce³⁺에서 Ce⁴⁺로 전환시켰다. 세륨의 산화율은 XPS 분석을 통해 약 25 %로 확인하였으며, 산화반응이 완료된 분말은 묽은 황산에 대한 용해도 차이를 이용하여 세륨과 나머지 희토류를 분리하였다. 최종적으로 회수된 분말은 XRD 분석을 통해 수산화세륨(Ce(OH)₄)의 결정상을 확인하였으며, 이때 세륨의 순도는 약 94.6 %, 회수율은 97.3 %를 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.22-30
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• 2018

폐니켈수소전지에 함유되어 있는 유가금속인 니켈, 코발트 그리고 희토류의 산업적 재활용을 위하여 자동차용 폐전지모듈로부터 분해, 분쇄 및 분급을 통하여 전극 분말을 회수하였다. 회수된 전극 분말 스크랩을 황산용액으로 침출한 결과 황산농도 1.0 M, 고액비 25 g/L, 반응 온도 $90^{\circ}C$, 4시간 동안의 반응조건에서 니켈, 코발트 그리고 희토류는 약 99%의 침출결과를 얻었으며, 침출액으로부터 희토류는 10 M NaOH를 이용하여 pH 2.0 이하에서 희토류 침전물과 니켈/코발트 용액 분리가 가능하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.165-171
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• 1996

The effect of rolling on the charge-discharge property was studied for metal hydride negative electrode. $(LM)Ni_{3.6}Al_{0.4}Co_{0.7}Mn_{0.3}$(pleateau pressure : below 1 atm at room temperature, volume expansion : 9%, entalpy : $8.7kcal/molH_2$) alloy was prepared by arc melting, and then it was coated with various copper weight percent. The copper coated alloys were then rolled with the different reduction ratio. From the results, it was found that the maximum discharge capacity increased with increasing reduction ratio, and 15wt% copper coated sample shows the highest discharge capacity, 324mAh/g, after rolling with 30% reduction ratio. In view of cycle life for the negative electrode, the 15wt% copper coated electrode which was rolled with 13% reduction ratio showed the longest cycle life compared with other electrodes.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.137-145
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• 1996

The Zr-based $AB_2$ type Laves phase hydrogen storage alloys have some promising properties, long cycle life, high discharge capacity, as electrode materials in reversible metal hydride batteries. However, when these alloys are used as negative electrode for battery, there is a problem that their rate capabilities are worse than those of commercialized $AB_5$ type hydrogen storage alloys. In this work, we tried to develop the Zr-based $AB_2$ type Laves phase hydrogen storage alloys which have high capacity and, especially, high rate capability.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.319-325
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• 2004

무공해 자동차를 만들기 위해 중요한 요소로서는 주행거리와 알맞은 가격이다. 니켈-수소 배터리와 같은 향상된 배터리의 개발은 부분적으로 문제를 해결할 수 있으며, 또 하나의 효과적인 방법은 배터리 관리 시스템이나. 니켈-수소 배터리와 배터리 ECU는 주행거리, 가속도, 등판능력과 같은 무공해 자동차의 성능에 영향을 미치는 중요한 구성품이다. 예컨대 운행 중 쉽게 발생하는 단락, 과방전, 과충전은 배터리와 관계되는 가장 큰 문제점이기 때문에 전용의 HEV용 배터리 ECU의 개발은 필수적이다. 본 논문에서는 배터리 전류적산 및 전압에 기초한 HEV용 SOC 알고리즘을 제안하고 배터리 ECU를 설계 및 해석하였으며, 시험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제30권4호
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• pp.262-271
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• 1997

Nickel-matal hydride(Ni-MH) batteries are receiving attention as non-pollunting. high performance rehargeable energy stoage system. The performance of Ni-Mh is significantly influenced by the hydrogen storage alloy materiels used as an anode material. Recently, having discharge capacities higher than the $AB_5$-type hydrogen storage alloys, the Zr-based $AB_2$-Type hydrogen storage alloys has remaining problems regarding cycle life and self-dischareg. These problems need to be solved by improvements in the alloy design and/or surface treatment. This work investiggates the effects the effects of surface property by fluorination on $Zr_{0.7}Ti_{0.3}V_{0.4}Mn_{0.4}Ni{1.2}$ composittion $AB_2$-Type hydrogen storage alloys. EPMA, SEM and AES techniques were used for surface analysis, and the crystal structure was characterized by constant current cycling test and potential sweep methods. Fluorination was found to be effective when La-was incorporated into the alloy, and has unique morphology, higher reactivity, and at the same time formed a protective film. Through, fluorination, the cycle life of an electrode was found to increase significantly, charge/discharge characteristics of the electrode the potential difference between the charge/discharge plateau, i.e polarization(overpotential)were improved.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.65-75
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• 1998

실용적인 Fe-Ti계 수소저장합금전극을 제조하기위한 적절한 공정을 확립하기위하여 다섯가지의 서로다른 제조공정을 선택하여 조사하여 보았다. 전극제조를 위해 먼저 FeTi 합금을 플라즈마 아크 용해로에서 용해제조한 후 분쇄하여 분말을 만들고 이를 성형하였다. 성형전에 합금분말을 Ni무전해도금하여 본 결과 Fe-Ti 합금의 방전특성이 개선되었으며 열처리효과에 대하여도 검토하여 보았다. 성형전 합금분말을 열처리하는 경우 열처리 온도가 증가함에 따라 전극의 방전용량이 증가함을 확인하였으며 특히 성형후 $100^{\circ}C$의 온도에서 열처리하는 경우 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 이들 결과로 부터, Ni무전해도금과 열처리가 Fe-Ti 계 전극의 방전성능을 향상시키는데 결정적인 역할을 함을 알 수 있었다. 또한, 본 연구에서 제안된 공정에 따라서 Mn을 첨가하여 Fe-Ti-Mn 전극을 제조하고 그 성능을 조사하여 본 결과 대단히 바람직한 결과를 얻었다.