• 전기화학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.114-121
• /
• 2016

본 연구에서는 리튬이온전지의 충방전시 발생하는 발열특성을 CFD 모델링하고, 발열에 따른 충방전 특성을 해석하였다. 리튬이온전지는 직교 파우치형 구조로서 두께방향으로의 1차원계로 설정하여, 전류밀도 방정식, 열 및 물질전달 지배방정식을 도입하였다. Cut-off 전압이 3 V에서 충방전 전류밀도가 1C($17.5A/m^2$), 3C($52.5A/m^2$) 와 5C($87.5A/m^2$)에 대하여, 298K의 등온계와 충방전 전류밀도 별 발열계로 각각 설정하였다. 등온계와 발열계에서 모두 충방전 전류밀도가 높을수록 전지의 용량은 감소되는 것으로 나타났다. 등온계에 비하여 발열계에서 충방전 시간이 증가하였으며, 이는 발열에 의한 온도의 증가로 인해 전극의 평형전위가 감소하고, 리튬이온의 확산계수가 증가하기 때문인 것으로 고려된다. 또한, 리튬이온전지의 충전과 방전에 의한 열 발생 영향을 제어하기 위한 냉각효과를 분석하였다.

• 전기화학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.27-34
• /
• 2012

열처리 온도를 $600^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$로 다르게 하여 비정질 및 결정질구조의 탄소를 포함하는 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$분말을 각각 합성하였으며, 결정성에 따른 리튬 이차전지용 음극으로의 특성을 비교하였다. 결정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$은 추가반응에 의하여 리튬이 저장되기 때문에 260 mAh $g^{-1}$의 제한된 용량만을 지니고 있음에 비하여, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 3가의 바나듐이 금속상태에 근접할 정도로 가역적으로 반응되어 460 mAh $g^{-1}$의 큰가역용량을 발현함을 확인하였다. 이는 비정질 구조에서 기인하는 특성으로 유연한 구조로 인한 새로운 리튬의 저장공간이 확보되는 것 때문이라 할 수 있다. 또한, 비정질 $Li_3V_2(PO_4)_3/C$는 비정질 구조에 기인하는 선형적인 충방전 곡선을 지니고 있어 정확한 충전심도의 예측이 용이할 뿐만 아니라, 결함구조에서 유발된 리튬이온의 향상된 확산성으로 인하여 우수한 속도 특성도 나타내고 있다.

• 전기화학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.289-296
• /
• 2008

산업용 밀폐형 니켈수소전지에 사용되는 수산화니켈 및 수소저장합금 전극에 대해 반쪽전지 시험에 의한 전기화학적 특성을 조사하고, 대용량 밀폐형 니켈수소전지를 제작하여 전지의 충전 효율 및 내압 특성에 대해 평가하였다. 전기화학적 특성 실험은 전지의 충방전 사이클에 따른 전지 내압 상승 억제를 목표로 수산화니켈 전극 및 수소저장합금 전극에 대해 전위주사법을 이용하여 수행하였다. 전위주사법 실험 결과, 수산화니켈 전극의 프로톤 산화 환원 반응 양태, 산소발생 거동, 그리고 수소저장합금 전극의 수소화 반응 특성을 명확히 파악할 수 있었다. 또한 산소 과전압이 높은 수산화니켈 분말과 수소 활성화 특성이 우수한 수소저장합금 분말을 사용하여 제작한 130 Ah 니켈수소전지의 충전 효율은 1 C 전류로 충전 시 98% 수준이 얻어 졌으며 과충전 시 전지 내압이 4 atm 이하로 유지됨을 확인하였다. 그리고 충방전 사이클에 의한 전지 보존 용량도 약 400 사이클에서 약 95% 수준으로 그 특성이 우수함을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.268-272
• /
• 2008

본 연구에서는 $LiFePO_4$의 입자크기를 조절함으로써 우수한 전극특성을 나타낼 수 있도록 최적의 입자크기($50{\sim}100\;nm$)를 가지는 $LiFePO_4$ 양극 활물질을 전기방사법을 이용하여 합성하였다. XRD 분석결과 FeP, $Fe_2P$ 등의 불순물이 존재하지 않는 Pnma의 공간군을 가지는 잘 발달된 사방정 구조의 $LiFePO_4$가 합성됨을 확인하였으며, SEM 분석을 통하여 시료의 입자형태 및 크기를 관찰하였다. $0.1\;mA/cm^2$의 전류밀도와 $2.8{\sim}4.0\;V$의 전위영역에서 충 방전 테스트 수행시 135 mAh/g의 초기 방전용량을 나타내었으며, 50 싸이클 후에도 99.9% 이상의 용량 보존율을 보이는 우수한 싸이클 특성을 나타내었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.712-716
• /
• 2006

고함량 게르마늄을 함유시키기 위해서 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7904와 Zygosaccharomyces rauxii KCTC 7966를 전기융합하고 효모 배지에 게르마늄을 첨가하여 게르마늄 강화 효모를 생산하였다. 전기융합된 효모의 원질체는 여러 개의 긴 pearl chain을 형성했고, fusion chamber 내의 강한 직류에 의해서 세포막의 파괴가 일어나고 세포막의 재유착 과정에 의해서 두 세포간의 융합이 일어났다. 융합된 세포를 배지에서 계대하여 성장이 빠른 균체를 선별하고, 탄수화물 이용성 및 당 대성, 염내성의 특성을 확인한 결과, 당내성은 융합체가 Z. rouxii 와 유사하고, S. cereviside보다 좋은 내성을 보였다. S. cerevisiae는 포도당 농도가 40% 이상에서는 생육이 불가능 한 것으로 나타났다. NaCl첨가량에 따른 내성을 살펴본 결과, 융합주는 12%까지 내성을 나타냈다. 융합체의 크기는 친주보다 컸으며, pH 5의 범위에서 게르마늄의 최적 소모율을 나타냈다. pH 5.5에서 건조 효모내 함유되어 있는 게르마늄 농도는 S. cereviside는 1,856 ppm, Z. rouxii는 1,310 ppm, 융합체는 5,180 ppm으로 친주보다 약 4배 이상 게르마늄 농도가 가장 높았다. 게르마늄의 함량을 높이기 위한 S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합은 효모 균체의 체적을 증가시켰을 뿐만 아니라, 게르마늄의 균체내 축적율도 증가시켜서 다량의 유기 게르마늄을 생산하는 데 매우 효과적이었다. 결론적으로, S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합을 통해 개발된 융합체는 40%이상에서 당내성을 보이고, NaCl 15% 이상까지 내성을 나타냈으며, 균체의 크기 및 게르마늄의 흡수율도 친주보다 우수하였고, pH 5에서 최대의 게르마늄 흡수율을 보였다. 이렇게 개발된 융합체는 향후 고함량 게르마늄을 생산하는데 매우 유용한 균주로 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제49권4호
• /
• pp.26-33
• /
• 2012

임베디드 시스템의 저장매체 시장에서 플래시 메모리가 점유율을 높여나가고 시스템 내에서 대부분의 면적을 차지하게 되면서, 시스템 신뢰도에 무거운 영향을 미치고 있다. 플래시 메모 리는 셀 배열구조에 따라 NOR/NAND-형으로 나뉘어져 있고 플로팅 게이트 셀의 Reference 전압의 갯수 따라 SLC(Single Level Cell)와 MLC(Multi Level Cell)로 구분된다. NAND-형 플래시 메모리는 NOR-형에 비해 속도는 느린 편이지만 대용량화가 쉽고 가격이 저렴하다. 또한 MLC NAND-형 플래시 메모리는 대용량 메모리의 수요가 급격히 높아진 모바일 시장의 영향으로 멀티미디어 데이터 저장의 목적으로 널리 채용되고 있다. 이에 따라 MLC NAND-형 플래시 메모리의 신뢰성을 보장하기 위해 고장 검출 테스팅의 중요도 커지고 있다. 전통적인 RAM에서부터 SLC 플래시 메모리를 위한 테스팅 알고리즘은 많은 연구가 있었고 많은 고장을 검출해 내었다. 하지만 MLC 플래시 메모리의 경우 고장검출을 위한 테스팅 시도가 많지 않았기 때문에 본 논문은 SLC NAND-형 플래시 메모리에서 제안된 기법을 확장한 MLC NAND-형 플래시 메모리를 위한 고장검출 알고리즘을 제안하여 이러한 차이를 줄이려는 시도이다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제35권8호
• /
• pp.631-636
• /
• 2011

등부표의 등명기에 안정적으로 전력을 공급하는 것은 매우 중요하며 전력공급이 안정적이지 못하면 해난 사고를 발생시킨다. 태양광 발전 환경은 해상에서 큰 차이가 있음에도 불구하고, 등부표의 태양광 발전 시스템은 육상의 독립 발전 시스템의 설계 기준에 따라 설계되고 있다. 또한 등부표가 갖는 구조적인 특성을 반영하지 않고 태양광 발전 설비의 용량을 설계하고 있다. 그러므로 해상 환경에 맞지 않는 잘못되 설계로 인하여 발전량이 부족하게 되어 축전지가 과방전하게 된다. 축전지가 과방전하면 등명기에 안정적인 전력을 공급하지 못한다. 본 논문은 태양광 기반의 등부표의 설계 기준을 나타내었다. 3개월 동안 등부표 전력 시스템의 태양광 발전 전력, 소비 전려, 축전지 전압을 측정하였다. 또한 수집한 자료를 바탕으로 해상 등부표 전력운용을 분석하였다. 분석 결과 육상 설계 기준의 태양광 발전 전력과 등부표의 실제태양과 발전 전력이 다르다는 것을 확인하였다. 분석 결과를 바탕으로 등부표의 전력 시스템 설계 기준을 제안한다.

• 한국재료학회지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.669-675
• /
• 2010

One of the greatest challenges for our society is providing powerful electrochemical energy conversion and storage devices. Rechargeable lithium-ion batteries and fuel cells are among the most promising candidates in terms of energy and power density. As the starting material, $TiCl_4{\cdot}YCl_3$ solution and dispersing agent (HCP) were mixed and synthesized using ammonia as the precipitation agent, in order to prepare the nano size Y doped spherical $TiO_2$ precursor. Then, the $Li_4Ti_5O_{12}$ was synthesized using solid state reaction method through the stoichiometric mixture of Y doped spherical $TiO_2$ precursor and LiOH. The Ti mole increased the concentration of the spherical particle size due to the addition of HPC with a similar particle size distribution in a well in which $Li_4Ti_5O_{12}$ spherical particles could be obtained. The optimal synthesis conditions and the molar ratio of the Ti 0.05 mol reaction at $50^{\circ}C$ for 30 minutes and at $850^{\circ}C$ for 6 hours heat treatment time were optimized. $Li_4Ti_5O_{12}$ was prepared by the above conditions as a working electrode after generating the Coin cell; then, electrochemical properties were evaluated when the voltage range of 1.5V was flat, the initial capacity was 141 mAh/g, and cycle retention rate was 86%; also, redox reactions between 1.5 and 1.7V, which arose from the insertion and deintercalation of 0.005 mole of Y doping is not a case of doping because the C-rate characteristics were significantly better.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제6권2호
• /
• pp.173-179
• /
• 2020

전기자동차의 보급이 확대됨에 따라, 소비자의 고속충전에 요구가 높아지고 있으나 관련 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂/Graphite 18650 실린더형 리튬이온전지를 이용하여, 정전류와 정출력 충전방식에 따른 전지 열화현상을 비교한다. 정전류모드의 충전속도를 1C, 2C, 3C, 4C로 설정하고, 각 충전속도에서의 에너지를 기반으로 정출력값을 산정하였다. 따라서, 동일 충전 에너지를 기반하여, 두 충전방식에 따른 전지 열화를 분석한 결과, 3C의 높은 율속에서 정출력 충전방식이 전지의 열화를 늦출 수 있음이 전압곡선, 용량유지율, 직류저항값으로 확인되었다. 그러나, 충전속도를 4C 이상 높이면, 충전방식보다 전지간 편차가 열화 거동을 지배하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제42권2호
• /
• pp.49-58
• /
• 2005

새롭게 개발되어진 소프트 스위칭 3상 PM 정류기는 간단한 회로 구성과 고효율을 가지고 있다. 제안한 회로는 ARCP 컨버터의 한 종류이다. 기존의 ARCP 컨버터는 3상 보조 리액터와 소프트 스위칭 보조 회로를 6개의 보조 스위치, 각 스위치의 게이트 구동 회로, 제어회로가 필수적이나 결과적으로 이 회로는 높은 손실을 가지고 있다. 본 논문에서 제안한 주 회로는 두 개의 보조 리액터와 두 개의 스위치와 각각의 다이오드로 구성되는 보조 소프트 스위칭 회로이다. 부가적으로 두 개의 주 스위치와 간단한 보조 스위치의 제어회로는 PWM 제어 회로로 만들어지며, 공통으로 사용하였다. 소프트 스위칭 보조 회로의 작용을 의미하며, 주 스위치는 WS로 동작되고, 보조스위치는 ZCS로 동작된다. 본 논문에서 제안한 회로의 구성과 동작 원리를 설명하였으며, 실험결과에 의해서 증명하였다 용랑5[kW]의 시작품을 사용하여 변환효율은 최대$98.8[\%]$과 역률$99[\%]$를 얻었다.