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리튬이차전지 단일열화 구현: 전해액 고갈 및 전기적 연결성 저감
이소연(Soyeon Lee),오승미(Seungmi Oh),장일찬(Il Chan Jang),우중제(Jung-je Woo),송진주(Jinju Song) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.1
리튬이차전지의 열화 현상은 양극, 음극, 전해액, 집전체 각 구성의 이유로 인해 매우 복잡하다. 전지의 열화를 이해하기 위해 리튬이차전지의 전해액 고갈과 전지적 연결성 저감 현상을 구현하고 각 현상에서의 전기화학특성을 확인하였다. 단일 열화의 전기화학적 실험 데이터는 추후 전지의 복합열화 셀에서 주요 열화 원인을 분석하기 위한 기초 자료로 사용될 것이다. The mechanism of degradation in lithium ion batteries (LIB) was complex, which there are various reasons with cathode, anode, electrolyte, and current collector. The artificial singular degradation cells as electrolyte depletion and electric network loss were reproduced for understanding degradation in LIB. The electrolyte depletion in the cell leads to loss of capacity with different voltage profile. The electric network loss in the electrode shows dramatic capacity loss with low cycle retention. Based on experimental data from electrochemical performance are presented for degradation cells.
산화물계 촉매 적용을 통한 Li-CO₂ 전지 성능개선 연구
송정환(Jeong-hwan Song),서준교(Joon Kyo Seo),마지영(Jiyoung Ma),우중제(Jung-je Woo),송진주(Jinju Song),장일찬(Il Chan Jang) 한국전지학회 2023 한국전지학회지 Vol.3 No.2
Li-CO₂전지 성능은 반응생성물 형성과 밀접한 관련이 있다. L₂2CO₃는 약 5 nm에서 결정을 형성하고, MnO₂는 Li을 포함한 탄소종과 결합력이 강한 것으로 알려져있다. 이번 연구에서 mesopore silica을 이용해 10wt% mesoporous Beta-MnO2 촉매를 Li-CO₂ 양극에 적용하여 성능개선 하였다. Li-CO₂ battery performance is closely related to the formation of reaction products. Li₂CO₃ forms crystals at about 5 nm and MnO₂ is known to have a strong anchoring force with a Li-containing carbonaceous species. In this study, the performance of Li-CO₂ battery was improved by applying a 10wt% mesoporous Beta-MnO₂ catalyst by a hard template method using mesopore silica.
이재우 ( Jaewoo Lee ),이동철 ( Dongcheul Lee ),신치범 ( Chee Burm Shin ),이소연 ( So-yeon Lee ),오승미 ( Seung-mi Oh ),우중제 ( Jung-je Woo ),장일찬 ( Il-chan Jang ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.3
리튬이온전지의 성능을 최적화하기 위해서는 여러 열화 요소들을 고려한 성능 예측 모델링 기술이 필요하다. 본 연구에서는 리튬이온전지의 사이클 노화로 인한 방전 거동 및 사이클 수명 변화를 수학적으로 모델링하였다. 모델링의 신뢰성을 검증하기 위해 0.25C로 사이클 시험을 진행했으며, 30 사이클 간격으로 진행한 RPT (Reference performance test)를 통해 전기적 거동을 파악하였다. 기존의 리튬이온전지의 사이클 수명 예측 모델에 BOL (Beginning of life)에서 일어나는 현상 중 하나인 Break-in 메커니즘을 반영하여 수명예측 정확도를 개선시켰다. 모델에 근거하여 예측된 사이클 수명 변화는 실제 시험 결과와 잘 일치하였다. In order to optimize the performance of a lithium-ion battery, a performance prediction modeling technique that considers various degradation factors is required. In this work, mathematical modeling was carried-out to predict the change in discharging behavior and cycle life, taking into account the cycle aging of lithium-ion batteries. In order to validate the modeling, a cycling test was performed at the charge/discharge rate of 0.25C, and discharging behavior was measured through RPT (Reference Performance Test) performed at 30 cycle intervals. The accuracy of cycle life prediction was improved by considering the break-in mechanism, one of the phenomena occurring in the BOL (beginning of life), in the model for predicting the cycle life of lithium-ion batteries. The predicted change in cycle life based on the model was in good agreement with the experimental results.