• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.127-132
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• 2024

최근 이차전지는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 특히 소형 및 경량의 특성으로 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 다양한 휴대용 전자기기에서 높은 에너지 밀도와 충·방전 효율을 토대로 전기자동차와 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)의 핵심 부품으로 사용되고 있다. 하지만 이차전지의 과도한 충·방전에 따른 수명감소, 파열, 손상, 화재 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 BMS(Battery Management System)를 통하여 과도한 충·방전을 보호하고 성능을 향상시킨다. 하지만 실제 리튬이온 배터리를 사용하여 BMS의 차단 및 보호범위 설정하는 데 있어서 이차전지의 수명감소, 파열, 손상, 화재의 문제점이 따른다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 이차전지 중 사용이 높은 리튬이온 배터리와 납축전지의 충전 및 방전 특성을 살펴본다.

• 한국고분자학회:학술대회논문집
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• 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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• pp.67-68
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• 2006

Solid polymer electrolyte is very important in the applications to high energy density lithium batteries of high safety. In this work, solid polymer electrolytes based on PE non-woven matrix, hybrid salt, and anion receptor were successfully prepared. They could provide high ion conduction phase with maintaining mechanical strength. They also showed high electrochemical stability and lithium ion transference number. This new type of solid polymer electrolyte is expected to be a good candidate for rechargeable solid state lithium secondary batteries.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.161-169
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• 2016

Porous tungsten oxide thin films were prepared by electrodeposition and tested as anodes of lithium secondary batteries. The synthesized films were composed of nanoparticles of 60-140 nm size, with porosities of 30-40 %. Increasing the temperature turned out to be a more effective approach to introduce porosity in the structure than increasing the electrolyte viscosity. The assessment of the synthesized films as anodes of lithium secondary batteries revealed a much higher initial discharge capacity for the porous than the dense samples. The discharge capacity retention significantly increased with increasing porosity and was further enhanced by heat treatment. In particular, a thin film composed of particles of about 140 nm in size and with a porosity of 40 % exhibited an initial discharge capacity higher than 600 mAh/g and a remaining capacity above 300 mAh/g after 30 cycles. Following heat treatment, the remaining capacity of this sample after 30 cycles increased to about 500 mA h/g.

• 청정기술
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• 제30권3호
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• pp.159-174
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• 2024

화석원료 기반의 에너지 소비가 급증함에 따라 지구온난화 또한 가속화되고 있다. 특히 도로 수송분야는 이산화탄소 배출이 많은 분야여서 기존의 내연기관 자동차 대신 전기자동차 활용을 권장하고 있으며 이에 따라 이차전지의 중요성이 대두되고 있다. 이차전지는 에너지를 사용하고 충방전 과정을 통해 재사용 할 수 있는 가역적인 전지로, 현재는 리튬 이온을 캐리어로 이용한 리튬이온전지가 많이 사용되고 있다. 이차전지는 에너지, 출력, 수명, 환경친화적, 비용, 안정성 등의 6개 주요 요인을 중요시하고 있으며 각 구성 요소의 소재 특성을 파악하여 6개의 요인을 모두 만족하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 양극재는 리튬 소재에서 벗어나기 힘든 만큼 리튬을 매개로 코발트, 니켈, 망간, 알루미늄 등 여러 물질을 혼합하여 좀 더 성능이 높은 소재 연구를 수행하고 있으며, 음극재는 흑연, 실리콘, 리튬 금속 등을 이용하여 용량을 증가시키는 방향으로 진행하고 있다. 전해질의 경우 현재 액체 전해질이 주로 사용되지만 안정성을 고려하여 고체 전해질 또한 연구 중이며 에너지와 출력 요인을 만족하기 위해서는 추가적인 연구가 더욱 진행 되어야한다. 이번 리뷰 논문에서는 이차전지의 개요부터 구성 요소의 소재 및 특성, 기술 동향, 이차전지 기업을 소개하여 이차전지의 전반적인 내용에 대한 이해를 돕고자 한다.

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.287-293
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• 2015

본 논문은 층상구조에 기반을 둔 리튬 2차 전지용 양극 활물질 관련 기술에 대한 특허정량분석에 관한 것으로, 우리나라 356건, 미국 1,628건, 일본 2,915건, 유럽 439건, PCT (WO) 611건 등 등록/공개된 5,000여 건의 특허를 분석하였다. 본 특허정량분석을 통해 1991년도부터 2013년까지의 리튬 코발트 개량기술, 대체 기술의 경향을 분석하였으며, 우리나라, 미국, 일본 유럽 등 주요국별로 리튬이차전지 기술의 특허 점유율을 구하였다. 그중 차세대 리튬이차전지 기술로 부상하고 있는 구조 혼합 기술 관련 특허는 2000년에 다수 출원되기 시작하여 2005년도에는 SANYO (34.5% 점유), SONY (17.5% 점유), LG (7% 점유) 및 SAMSUNG (5.5% 점유)을 필두로 많은 특허가 출원되었다. 마지막으로 성분계별 공정 분포도를 버블차트로 작성하여 분야별 연구 집중도를 확인하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제6권1호
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• pp.1-6
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• 2015

With increasing interest in flexible electronic devices and wearable appliances, flexible lithium ion batteries are the most attractive candidates for flexible energy sources. During the last decade, many different kinds of flexible batteries have been reported. Although research of flexible lithium ion batteries is in its earlier stages, we have found that developing components that satisfy performance conditions under external deformation stress is a critical key to the success of flexible energy sources. Among the major components of the lithium ion battery, electrodes, which are connected to the current collectors, are gaining the most attention owing to their rigid and brittle character. In this mini review, we discuss candidate materials for current collectors and the previous strategies implemented for flexible electrode fabrication.

• 한국분말재료학회지
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• 제21권4호
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• pp.286-293
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• 2014

The electrochemical properties of cells assembled with the $LiNiO_2$ (LNO) recycled from cathode materials of waste lithium secondary batteries ($Li[Ni,Co,Mn]O_2$), were evaluated in this study. The leaching, neutralization and solvent extraction process were applied to produce high-purity $NiSO_4$ solution from waste lithium secondary batteries. High-purity NiO powder was then fabricated by the heat-treatment and mixing of the $NiSO_4$ solution and $H_2C_2O_4$. Finally, $LiNiO_2$ as a cathode material for lithium ion secondary batteries was synthesized by heat treatment and mixing of the NiO and $Li_2CO_3$ powders. We assembled the cells using the $LiNiO_2$ powders and evaluated the electrochemical properties. Subsequently, we evaluated the recycling possibility of the cathode materials for waste lithium secondary battery using the processes applied in this work.

• Carbon letters
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• 제1권3_4호
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• pp.170-177
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• 2001

Lithium intercalated carbon (LIC) are basically employed as an anode for currently commercialized lithium secondary batteries. However, there are still strong interests in modifying carbon surface of active materials of the anode because the amount of irreversible capacity, charge-discharge capacity and high rate capability are largely determined by the surface conditions of the carbon. In this study, the carbonaceous materials were coated with tin oxide and copper by fluidized-bed chemical vapor deposition (CVD) method and their coating effects on electrochemical characteristics were investigated. The electrode which coated with tin oxides gave the higher capacity than that of raw material. Their capacity decreased with the progress of cycling possibly due to severe volume changes. However, the cyclability was improved by coating with copper on the surface of the tin oxides coated carbonaceous materials, which plays an important role as an inactive matrix buffering volume changes. An impedance on passivation film was decreased as tin oxides contents and it resulted in the higher capacity.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권3호
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• pp.91-106
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• 2019

친환경 자동차용(EV: Electric Vehicle, HEV: Hybrid Electric Vehicle, PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 리튬계 이차전지의 폭발적인 증가로 인하여 리튬의 수요가 매우 가파르게 증가하고 있다. 전통적인 리튬의 생산은 주로 리튬 함유 광물이나 염호에서 이루어졌으나, 최근에는 리튬계 이차전지의 재활용 시 유가금속과 함께 회수되고 있다. 본 연구에서는 리튬이 함유된 물질로부터 리튬을 회수하는 방법에 대하여 종합적으로 고찰하고자 하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권4호
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• pp.293-301
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• 2024

All-solid-state lithium batteries (ASSLBs) are receiving attention as a prospective next-generation secondary battery technology that can reduce the risk of commercial lithium-ion batteries by replacing flammable organic liquid electrolytes with non-flammable solid electrolytes. The practical application of ASSLBs requires developing robust solid electrolytes that possess ionic conductivity at room temperature on a par with that of organic liquids. These solid electrolytes must also be thermally and chemically stable, as well as compatible with electrode materials. Inorganic solid electrolytes, including oxide and sulfide-based compounds, are being studied as promising future candidates for ASSLBs due to their higher ionic conductivity and thermal stability than polymer electrolytes. Here, we present the challenges currently facing the development of oxide and sulfide-based solid electrolytes, as well as the research efforts underway aiming to resolve these challenges.