• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1199-1202
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• 2004

리튬이온전지 음극활질용으로 Hybrid of pitch based graphite impregnating natural graphite와 Hybrid of pitch based carbon impregnating natural graphite로 탄소전극을 제작하여 전기화학적인 특성을 연구하였다. Natural graphite에 pitch based graphite나 pitch based carbon의 혼합은 흑연의 이론용량인 372 mAh/g를 초과하는 고용량을 나타내었다. 이것은 극소공동에 리튬종의 삽입과 탈삽입에 의한 것으로 파악된다. 그러나 충 방전이 계속 진행되면서 방전용량이 급격히 저하되는 현상이 관찰되었다. X-선 회절분석 결과로부터 Hybrid of pitch based carbon impregnating natural graphite 탄소전극에는 amorphous carbon이 상대적으로 다량 존재한다는 것을 확인하였고, 이는 리튬의 삽입된 상태의 전위에 분포가 있어 충 방전시에 완만한 전압의 구배를 만들며, 비가역용량을 증가시키는 요인으로 파악되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 제6회 학술대회 논문집 일렉트렛트 및 응용기술연구회
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• pp.27-30
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• 2004

Different types of hybrid negative materials on pitch based carbon and natural graphite for lithium ion batteries were studied. Two types of active materials were prepared, that is, pitch based graphite carbon, and pitch based carbon impregnating natural graphite. The specific capacity, capacity recovery in high temperature condition, and other electrochemical properties were achieved for these materials. We found that addition of natural graphite type to the pitch based carbon can significant1y improve the specific capacity and interfacial resistance. However, use of natural graphite will cause a serious capacity loss in the high temperature condition owing to its increasing interface resistance. The specific capacity ranged from 321 to 348 mAh/g and the maximum specific capacity was obtained in the case of pitch based carbon impregnating natural graphite.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권1호
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• pp.182-188
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• 2016

In this paper, a feasible strategy for the recycling of nuclear graphite is reported, based on the formation mechanism and the removal of carbon-14 by micro-oxidation. We investigated whether ground micro-oxidation graphite could be used as a filler to make new recycled graphite and which graphite/pitch coke ratio will give the recycled graphite outstanding properties (e.g., apparent density, flexural strength, compressive strength, and tensile strength). According to the existing properties of nuclear graphite, the ratio of graphite to pitch coke should not exceed 3. The recycled reactor graphite has been proven superior in density, strength, and thermal conductivity. The micro-oxidation process enhances the strength of the recycled graphite because there are more pores and unsmooth surfaces on the oxidized graphite particles, which is beneficial for the access of the pitch binder and leads to efficient joint adhesion among the graphite particles.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.116-123
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• 2011

Herein, a novel preparation method of highly homogeneous carbon-silicon composite materials was presented. In contrast to conventional solvent evaporation method, a milled silicon-graphite or its oxidized material were directly reacted with petroleum-derived pitch precursor. After thermal reaction under high pressure, pitch-graphite-silicon composite was prepared. Carbon-graphite-silicon composite were prepared by an air-oxidization and following carbonization. From energy dispersive spectroscopy, it was observed that small Si particles were highly embedded within carbon, which was confirmed by disappearance of Si peaks in Raman spectra. Furthermore, X-ray diffraction and Raman spectra revealed that carbon crystallinity decreased when the strongly oxidized silicon-graphite was added, which was probably due to oxygen-induced cross-linking. From the anode application in lithium ion batteries, carbon-graphite-silicon composite anode displayed a high capacity ($565\;mAh\;g^{-1}$), a good initial efficiency (68%) and an good cyclability (88% retention at 50 cycles), which were attributed to the high dispersion of Si particles within cabon. In case of the strongly oxidized silicongraphite addtion, a decrease of reversible capacity was observed due to its low crystallinity.

• 공업화학
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• 제26권6호
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• pp.706-713
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• 2015

그라파이트 폼이 polyvinyl alcohol-acrylic acid (PVA-AAc) 용액에 다양한 함량의 메조페이스 핏치(mesophase pitch, MP)를 첨가한 후 열처리를 통해 제조되었다. 그라파이트 폼의 공극 크기는 슬러리 농도(고분자 용액에 첨가된 메조페이스 핏치의 함량)에 따라 조절되며, 그 열 전도도 및 압축강도는 각각의 조건에서 형성된 그라파이트 폼의 공극률에 의해서 조절됨을 확인하였다. 본 실험에서 얻어진 그라파이트 폼은 공극률 0.69에서 $53.414{\pm}0.002W/mK$의 가장 높은 열전도도 및 $1.348{\pm}0.864MPa$의 압축강도 값을 나타내었다. 메조페이스 핏치 기반의 그라파이트 폼의 열전도도는 등방성 핏치 기반의 그라파이트 폼에 비하여 흑연화 구조의 발달로 인하여 그 값이 23배로 크게 증가되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.672-678
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• 2019

리튬이차전지용 음극재로서 피치로 코팅된 천연흑연의 전기화학적 특성이 조사되었다. 천연흑연과 피치의 혼합물을 $1000^{\circ}C$에서 소성하여 음극재를 제조하였다. 다양한 연화점의 피치가 탄소전구체로 사용되었다. 제조된 음극재의 물리적 특성은 TGA, SEM, PSA 및 BET로 분석하였다. 피치의 연화점이 증가할수록 코팅 층의 두께가 증가하였고, 비표면적이 감소하였다. 초기 충 방전 효율, 사이클, 순환전압전류, 속도 특성 및 임피던스 테스트를 통해 전기화학적 성능을 조사하였다. 연화점 $250^{\circ}C$의 피치로 탄소 코팅된 천연흑연은 초기 방전용량 361 mAh/g과 쿨롱 효율 92.6%을 보였다. 또한 출력 특성(5 C/0.2 C)은 코팅되지 않은 천연흑연에 비해 1.6배 향상되었으며, 0.5 C로 진행된 사이클 테스트에서 50 사이클 후 90%의 용량 유지율을 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1435-1440
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• 2013

To investigate the influence of the carbon matrix on the electrochemical performance of Si/C composites, four types of Si/C composites were prepared using graphite, petroleum coke, pitch and sucrose as carbon precursors. A ball mill was used to prepare Si/C blends from graphite and petroleum coke, whereas a dispersion technique was used to fabricate Si/C composites where Si was embedded in disordered carbon matrix derived from pitch or sucrose. The Si/pitch-based carbon composite showed superior Si utilization (96% in the first cycle) and excellent cycle retention (70% after 40 cycles), which was attributed to the effective encapsulation of Si and the buffering effect of the surrounding carbon matrix on the silicon particles.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권9호
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• pp.768-774
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• 1993

Sulphuric acid was intercalated in mesophase pitch based graphite fiber (Thornel P100 of Amoco), PAN based graphite fiber (M40 of Thoray) and PAN based carbon fiber (T300 ofThoray, TZ307 of Taekwang in Korea) by 0.4wt% CrO3/H2SO4 solution. The degree of crystallization of fibers increased P100, M40, TZ307, T300 fiber in order and their d002 values were 3.384, 3.424, 3.470, 3.493$\AA$, respectively. After intercalation P100 fiber formed 1 stage compound whose d002 value was 3.994$\AA$(d001=7.988$\AA$). Other fibers showed (002) reflection belonging to their 1 stage comound and prinstine fiber.

• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.793-807
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• 2020

그린뉴딜정책의 실현은 석탄을 연료에서 원료로 활용분야로의 전환을 촉진시킬 것이다. 석탄은 수소의 생산, 인조 흑연 및 활성탄의 제조 원료로 활용될 수 있다. 석탄은 Steam carbon(SC) 반응과 Water-Gas Shift(WGS) 반응 및 탄산화 반응을 통하여 수소를 생산할 수 있으며, CO2격리기술과 연동되어 사용되어야 한다. 인조흑연은 실리콘이나 철 등의 무기촉매의 존재하에서 탄화도가 높은 무연탄 등을 2400~2800℃의 흑연화 온도까지 열처리함으로서 제조될 수 있기 때문에 무연탄은 석유계 피치에 비해 원료 가격경쟁력 측면에서 잠재성이 있다. 한편, 최근 목질기원의 활성탄에 필적하는 넓은 비표면적 혹은 많은 양의 미세기공을 가진 석탄기원의 활성탄이 제조될 수 있음을 여러 연구를 통해 확인되었다. 따라서 석탄기원의 활성탄은 목질기원의 활성탄을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.412-420
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• 2018

본 연구에서는 면상발열체 특성을 향상시키기 위해 피치계 탄소종이에 전도성 탄소필러로 석유계 코크스, 카본블랙, 흑연을 페놀수지와 함께 함침시켰으며, 탄소종이에 함침된 탄소필러가 물리화학적 성질에 미치는 영향을 전기적, 열적 특성 분석을 통해 고찰하였다. 그 결과, 면저항과 계면접촉저항이 선형적으로 감소하였으며, 탄소필러의 함량이 증가함으로써 전기전도도와 열전도도가 향상하였다. 또한, 탄소종이에 1~5 V 전압을 인가하였을 경우 탄소종이의 면상발열 특성을 관찰하였을 때 5 V 전압에서 최대 $125.01^{\circ}C$로 발열 특성을 나타내었다. 이러한 결과는 탄소섬유 사이에 존재하는 미세공극이 채워짐으로써, 전기적 네트워크가 형성되어 전기적 및 열적 특성이 향상되었기 때문이다.