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- 저자 : 김해빈 (검색결과 31 건)
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김해빈,김두리,홍민영,류지헌 한국화학공학회 2020 Korean Journal of Chemical Engineering Vol.37 No.1
Mg-Li hybrid cells are constructed and evaluated using a V2O5 positive electrode, a Mg metal negative electrode, and Mg-Li dual salt electrolytes. When a crystalline V2O5 (c-V2O5) and an Al current collector are used, side reactions can occur even at the upper voltage limit of 2.4V (vs. Mg/Mg2+). However, when an amorphous V2O5 (a-V2O5) is used with a Ti current collector, the side reactions are greatly reduced and the cycle performance is improved. The discharge capacity and Coulombic efficiency at the second cycle are 187 mA h g1 and 94.9%, respectively. a-V2O5 is more electrochemically stable than c-V2O5, the Mg/a-V2O5 cell shows a discharge voltage of ~1.5V and a specific capacity of 148 mA h g1 even after 20 cycles. Therefore, the a-V2O5 is a potential host material for Mg-Li hybrid batteries.
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혈전 측정용 3D printed chip 설계 및 흡연의 영향 사전 연구
김해빈,염은섭 한국가시화정보학회 2023 한국가시화정보학회지 Vol.21 No.1
Thrombogenesis, which is the process of blood clot formation, can be initiated by platelet activation. Excessive formation of blood clot in the bloodstream can lead to thrombosis. Therefore, when dealing with patients with disseminated intravascular coagulation (DIC) or children, it is necessary to use small amounts of blood. Hence, it is important to develop methods for the rapid and accurate measurement of the platelet function using a small amount of blood. In this study, 3D printing technology was utilized to facilitate the production of micro channels. The amount of platelet adhesion in smokers and non-smokers was compared by repeatedly exposing the structure of the channel to adjust the number of blood injections and facilitate thrombosis attachment to simple stenosis structures.
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화학적 식각을 통해 제조한 리튬이온 이차전지용 고용량 다공성 주석후막 음극
김해빈,이평우,이동근,오지선,류지헌 한국전기화학회 2019 한국전기화학회지 Vol.22 No.1
두께가 52 μm의 주석필름을 고농도의 질산을 사용한 화학적 식각과정을 거쳐서 리튬이온 이차전지용 고용량 음극인 다공성 주석후막을 제조하였다. 다공성 주석필름은 반응면적이 증가하게 되어 리튬과의 합금화 반응에 대한 과전압이 감소하였으며, 동시에 충방전 시의 부피변화에 대응할수 있는 공간이 확보되었다. 또한, 이러한 다공성 주석후막 전극은 바인더 및 도전재의 사용이 필요하지 않기 때문에 실질적으로 더욱 큰 에너지 밀도의 구현이 가능하다. 식각용액에서의 질산농도가 증가할 수록 주석필름의 식각되는 정도가 증가하여 주석의 무게와 두께가 더욱 감소하였다. 3 M 농도 이상의 질산에서 주석필름의 식각이 효과적으로 진행되었으나, 5 M 농도에서는 식각속도가 더욱 증가하여 60초 내에 대부분의 주석이 용출되어 회수할 수 없었다. 4 M 농도의 질산용액에서 식각한 경우에는 두께는 40.3%가 감소하며 무게는 48.9%가 감소된 다공성 구조가 형성되었다. 주석필름의 식각되는 정도가 증가함에 따라 전기화학적 활성이 증가하게 되어 리튬저장에 대한 가역용량이 증가하였으며, 4 M 농도에서 식각한 주석필름의 경우에는 650 mAh/g의 가역용량을 나타내었으며, 안정적인 사이클 특성을 나타내어 주석분말을 사용하여 기존의 전극제조 방법으로 제조한 경우보다 향상된 사이클 성능을 나타내었다.
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흑연과 실리콘 일산화물의 혼합물로 구성된 리튬이온 이차전지용 음극의 사이클 성능개선 연구
김해빈,김태훈,류지헌 한국전기화학회 2019 한국전기화학회지 Vol.22 No.4
우수한 수명특성을 지니는 흑연과 높은 용량을 지니고 있는 실리콘 일산화물의 혼합전극을 제조하여 리튬이온 이차전지용 음극으로 적용하여 이의 사이클 성능에 대하여 평가하였다. 천연흑연과 실리콘 일산화물을 9:1의 질량비로 혼합하여 제조한 전극은 480 mAh g-1의 가역용량으로 천연흑연에 비하여 33% 이상의 높은 용량을 나타내었다. 그러나, 실리콘 일산화물의 부피변화로인하여 용량의 퇴화가 지속적으로 발생하였다. 본 연구에서는 전극 및 전해질의 구성에 변수들을적용하여 각각의 변수가 영향을 주는 전기화학적 특성을 파악하고 이를 통하여 사이클 수명을향상시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 전극 제조 시에 poly(vinylidene fluoride) (PVdF) 바인더에 비하여 carboxymethyl cellulose (CMC) 바인더는 가장 우수한 사이클 특성을나타내었으며, CMC와 styrene-butadiene rubber (SBR)을 함께 사용하는 SBR/CMC 바인더의경우에는 CMC 단독 바인더를 사용하는 경우와 유사한 사이클 특성과 동시에 속도특성에서 장점을 지니고 있었다. 전해액 첨가제로 fluoroethylene carbonate (FEC)를 적용하는 경우에 수명특성이 크게 개선되었다. FEC의 함량이 10 질량%로 높아지게 되면 전지의 속도특성이 저하되기 때문에 5 질량%의 사용이 적절하였다. 또한 전극의 로딩값을 낮추게 되면 사이클 특성을 크게 향상시킬 수 있었으며, 집전체를 사포로 연마하여 거칠기를 증가시키는 것도 사이클 특성의개선을 가져올 수 있었다.
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리튬이온 이차전지용 고로딩 LiCoO2 양극의 전극설계에 따른 전기화학적 성능연구
김해빈,류지헌 한국전기화학회 2020 한국전기화학회지 Vol.23 No.2
고에너지 밀도의 리튬이온 이차전지를 구성하기 위하여 고로딩 LiCoO2 양극을 구성하였으며, 이의 전극설계를 다르게 하며 전기화학적 특성을 비교하였다. 기준로딩을 적용한 전극의 경우 약2.2 mAh/cm2의 로딩값을 가지도록 하고, 고로딩 전극의 경우 약 4.4 mAh/cm2의 로딩값을 가지도록 전극을 제조하였다. 이때 도전재인 카본블랙의 함량과 전극의 기공도를 다르게 구성하여전극 내의 전자전도도와 이온전도도가 고로딩 전극의 성능에 주는 영향을 비교하였다. 도전재의함량이 증가할수록 전기화학적 성능이 향상될 것으로 기대하였으나, 도전재의 함량이 7.5 질량% 까지 증가하게 되면 오히려 성능의 저하가 발생하였다. 이는 도전재가 충분히 제공된 경우에는, 동일한 로딩의 전극구성에서 활물질인 LiCoO2 구성비의 감소로 인해 전극두께가 증가하기 때문에 이로 인한 분극증가가 원인으로 판단된다. 그리고 전극의 기공도를 증가시키게 되면 이온전달의 경로는 확장될 수 있으나, 입자들 간의 접촉이 저하되고 전극의 두께가 증가하기 때문에 전극 내 전자전달은 불리하게 된다. 따라서, 전극의 압착을 강하게 하여 기공도를 낮출수록 전자전달이 개선되어 전지의 성능이 향상되었다. 고로딩 전극의 제조에 있어서는 전자전달의 경로를 충분히 확보하면서 전극두께를 감소시키는 전극설계가 필요하다.
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리튬이온 이차전지용 고로딩 LiCoO<sub>2</sub> 양극의 전극설계에 따른 전기화학적 성능연구
김해빈,류지헌,Kim, Haebeen,Ryu, Ji Heon 한국전기화학회 2020 한국전기화학회지 Vol.23 No.2
고에너지 밀도의 리튬이온 이차전지를 구성하기 위하여 고로딩 LiCoO<sub>2</sub> 양극을 구성하였으며, 이의 전극설계를 다르게 하며 전기화학적 특성을 비교하였다. 기준로딩을 적용한 전극의 경우 약 2.2 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 하고, 고로딩 전극의 경우 약 4.4 mAh/㎠의 로딩값을 가지도록 전극을 제조하였다. 이때 도전재인 카본블랙의 함량과 전극의 기공도를 다르게 구성하여 전극 내의 전자전도도와 이온전도도가 고로딩 전극의 성능에 주는 영향을 비교하였다. 도전재의 함량이 증가할수록 전기화학적 성능이 향상될 것으로 기대하였으나, 도전재의 함량이 7.5 질량%까지 증가하게 되면 오히려 성능의 저하가 발생하였다. 이는 도전재가 충분히 제공된 경우에는, 동일한 로딩의 전극구성에서 활물질인 LiCoO<sub>2</sub> 구성비의 감소로 인해 전극두께가 증가하기 때문에 이로 인한 분극증가가 원인으로 판단된다. 그리고 전극의 기공도를 증가시키게 되면 이온전달의 경로는 확장될 수 있으나, 입자들 간의 접촉이 저하되고 전극의 두께가 증가하기 때문에 전극 내 전자전달은 불리하게 된다. 따라서, 전극의 압착을 강하게 하여 기공도를 낮출수록 전자전달이 개선되어 전지의 성능이 향상되었다. 고로딩 전극의 제조에 있어서는 전자전달의 경로를 충분히 확보하면서 전극두께를 감소시키는 전극설계가 필요하다. Highly loaded LiCoO<sub>2</sub> positive electrodes are prepared to construct high-energy density lithium-ion batteries, their electrochemical performances are evaluated. For the standard electrode, a loading of about 2.2 mAh/㎠ is used, and for a high-loading electrode, an electrode is manufactured with a loading level of about 4.4 mAh/㎠. The content of carbon black as electronic conducting additive, and the porosity of the electrode are configured differently to compare the effects of electron conduction and ionic conduction in the highly loaded LiCoO<sub>2</sub> electrode. It is expected that the electrochemical performance is improved as the amount of the carbon black increases, but the specific capacity of the LiCoO<sub>2</sub> electrode containing 7.5 weight% carbon black is rather reduced. When the conductive material is excessively provided, an increase of electrode thickness by the low content of the LiCoO<sub>2</sub> active material in the same loading level of the electrode is predicted as a cause of polarization growth. When the electrode porosity increases, the path of ionic transport can be extended, but the electron conduction within the electrode is disadvantageous because the contact between the active material and the carbon black particles decreases. As the electrode porosity is lowered through the sufficient calendaring of the electrode, the electrochemical performance is improved because of the better contact between particles in the electrode and the reduced electrode thickness. In the electrode design for the high-loading, it is very important to construct the path of electron conduction as well as the ion transfer and to reduce the electrode thickness.
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