리튬 유황 전지용 PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제에 따른 전기화학적 특성 평가

류호석,김종선,김동주,김동연,김익표,안효준,김기원,안주현,이건환,Ryu, Ho-Suk,Kim, Jong-Seon,Kim, Dong-Ju,Kim, Dong-Yeon,Kim, Ic-Pyo,Ahn, Hyo-Jun,Kim, Ki-Won,Ahn, Jou-Hyeon,Lee, Gun-Hwan 한국전기화학회 2007 한국전기화학회지 Vol.10 No.3

리튬/유황 전지에 적합한 전해질을 조사하기 위하여, 여러 종류의 글라임(glyme)계 가소제를 넣은 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride):PVdF) 겔 고분자 전해질을 제조하여 전기화학적 특성을 실험하였다. 가소제는 에틸렌옥사이드(ethylene oxide; EO) 구조를 가지는 glyme계 유기용매 중에서, EO의 체인 길이가 다른 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 폴리글라임(polyglyme (Mn=250, 500))의 네 종류를 사용하였다. 가소제 내의 EO의 체인 길이가 길어질수록 PVdF 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 감소하였다. PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제로 triglyme을 사용한 경우의 이온전도도가 $5.38{\times}10^{-4}\;S/cm$로 가장 높았으며, polyglyme(Mn=500)를 사용한 경우에는 $2.80{\times}10^{-4}\;S/cm$으로 가장 낮았다. 그러나 계면저항은 tetraglyme을 사용한 경우에 가장 낮게 나타났으며, 이 전해질을 리튬/유황 전지에 적용하였을 때 1232 mAh/g-S(이론용량의 70%)의 높은 초기 방전 용량을 나타내었다. In order to find out proper PVdF gel polymer electrolyte for Li/S battery, we investigated PVdF gel polymer electrolytes with various glyme type plasticizer such as polyglyme, tetraglyme, triglyme. The organic solvents as triglyme, tetraglyme, polyglyme (Mn = 250, 500) has different chain length of ethylene oxide(EO) in solvent of glyme system. ionic conductivity decreased as increasing chain length of EO in plasticizers. Ionic conductivity of PVdF gel electrolyte with tetraglyme, triglyme, polyglyme (Mn = 250, 500) at room temperature was $5{\times}10^{-4},\;3{\times}10^{-4},\;6{\times}10^{-5},\;3{\times}10^{-5}\;S/cm$, respectively. Li/S cell with PVdF gel polymer electrolyte using tetraglyme plasticizer had low interfacial resistance and the highest initial discharge capacity of 1232 mAh/g of active sulfur, which was about 70% utilization of theoretical value.

Development and Prospect of High Capacity Li/S Rechargeable Battery

Ho-Suk Ryu(류호석),Ki-Won Kim(김기원),Jou-Hyeon Ahn(안주현),Hyo-Jun Ahn(안효준) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2011 No.5

The high specific capacity of sulfur (1600mAh g?¹) and lithium (3800mAh g?¹), with the combined specific energy exceeding 2600Wh ㎏?¹, is the driving force behind the development of a rechargeable lithium/sulfur (Li/S) battery. Since the sulfur has relatively cheap and nonpoisonous advantages, Li/S cells are more eco-friendly and economical compared to other secondary batteries. However, a lot of research activities are still pursued to explanation and settlement of several problems of the Li/S cell technology initially faced such as the insulating nature of sulfur and solubility of redox reaction products in the electrolytes, which result in poor performance such as low cycle life and rate capability. Also the use of elemental lithium metal as anode raised the problems such as possible explosion by the dendrites and the degradation of capacity by reaction of lithium with polysulfides in the cells.

리튬이온전지용 산화갈륨 (β-Ga₂O₃) 나노로드 (Nanorods) 음극 활물질의 물리적.전기화학적 특성

최영진,류호석,조규봉,조권구,류광선,김기원,Choi, Young-Jin,Ryu, Ho-Suk,Cho, Gyu-Bon,Cho, Kwon-Koo,Ryu, Kwang-Sun,Kim, Ki-Won 한국전기화학회 2009 한국전기화학회지 Vol.12 No.2

고순도의 $\beta-Ga_{2}O_{3}$ 나노로드(nanorods)가 니켈산화물 나노입자를 촉매로 사용하고 갈륨금속분말을 원료물질로 이용하여 화학기상증착법으로 합성되었다. 전계방출형 주사전자현미경을 이용하여 $\beta-Ga_{2}O_{3}$ 나노로드를 관찰한 결과, 평균직경은 약 160 nm 그리고 평균길이는 $4{\mu}m$였으며 vaporsolid(VS) 성장기구를 통하여 성장되었음을 알 수 있었다. X-선 회절시험과 고분해능 투과전자 현미경을 이용한 결정구조 분석 결과, 합성된 나노로드의 내부는 단사정계 결정구조를 가지는 단결정의 $\beta-Ga_{2}O_{3}$로 이루어져 있고 외벽은 비정질 갈륨옥사이드로 이루어진 코어-셀 구조로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 합성된 $\beta-Ga_{2}O_{3}$ 나노로드를 음극 활물질로 사용하여 전극을 제조하고 전기화학적 특성을 분석한 결과, 리튬/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ 나노로드 전지는 첫 방전 시 867 mAh/g-$\beta-Ga_{2}O_{3}$의 높은 용량을 나타내었으나 초기 비가역 용량으로 인해 62%의 낮은 충 방전 효율을 나타내었다. 그러나 5 사이클 이후 높은 충 방전 효율을 보이며 30 사이클까지 안정된 사이클 특성을 나타내었다. $\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods were synthesized by chemical vapor deposition method using nickel-oxide nanoparticle as a catalyst and gallium metal powder as a source material. The average diameter of nanorods was around 160 nm and the average length was $4{\mu}m$. Also, we confirmed that the synthesis of nanorods follows the vapor-solid growth mechanism. From the results of X-ray diffraction and HR-TEM observation, it can be found that the synthesized nanorods consisted of a typical core-shell structure with single-crystalline $\beta-Ga_{2}O_{3}$ core with a monoclinic crystal structure and an outer amorphous gallium oxide layer. Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell delivered capacity of 867 mAh/g-$\beta-Ga_{2}O_{3}$ at first discharge. Although the Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell showed low coulombic efficiency at first cycle, the cell exhibited stable cycle life property after fifth cycle.

마이크로프리즘을 사용한 초고휘도 재귀반사시트의 제조 및 특성

이민호 ( Min Ho Lee ),임두현 ( Du Hyun Lim ),허민영,안주현 ( Jou Hyeon Ahn ),박진우 ( Jin Woo Park ),유지현 ( Ji Hyun Yu ),김종선 ( Jong Seon Kim ),류호석 ( Ho Suk Ryu ),안효준 ( Hyo Jun Ahn ),김익환 ( Ik Hwan Kim ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.4

본 연구에서는 마이크로프리즘 방식으로 재귀반사지를 제조하여 기존의 재귀반사 제조방법인 유리구슬을 사용한 캡슐렌즈형 재귀반사지와 특성을 비교하였다. 마이크로프리즘 방식을 이용하여 제조된 재귀반사는 프리즘이 정확하게 배열되어 있으며 깨끗하게 적층되어 있었다. 그러나 유리구슬을 사용한 캡슐렌즈형 재귀반사지는 큰 균열이나 부서짐 없이 뚜렷한 각층을 가지고 있으나 융착 단계에서 약간의 유리구슬이 이탈하는 현상이 발생하였고, 표면이 균일하지 못하였으며 PET층과의 틈이 발생하는 것을 알 수 있었다. 알루미늄 증착 공정, 코팅 공정 및 대량의 유리구슬을 사용하여 제조되는 유리구슬 재귀반사지는 생산단가와 다양한 설비를 요구하는 반면, 마이크로프리즘 재귀반사지는 제조하는 방법은 비슷하나 단순한 공정으로 구성되어 생산 시간 및 단가를 줄일 뿐만 아니라 유리구슬을 사용한 재귀반사지에 비해 뛰어난 휘도와 측면 휘도를 가지고 있어서 보다 선명한 도로표지용 재귀반사지를 제조할 수 있는 특성이 있다. Prismatic reflective sheets were prepared using microprisms, and their retroreflection and structural properties were investigated and compared with encapsulated lens type reflective sheets based on glass beads. As prepared, the prismatic reflective sheets show well arranged array of microprisms. The arrangement of glass beads in encapsulated lens type reflective sheets is also found to be uniform without any cracks. However, during the coating process of the PET layer, the beads are coming out and the gaps are formed due to the application of high pressure. Even though the preparation method for reflective sheets based on microprisms is similar to that of reflective sheets based on glass beads, the method is relatively simple and cost effective, and also needs less time. Prismatic reflective sheets show higher coefficient of retroreflection from all entrance angles compared to reflective sheets based on glass beads. The results prove that the prismatic reflective sheets can be used for preparing the traffic sign boards to secure a clear view.

전기 자동차용 폐배터리의 처리(2.재사용)

이지훈(Lee Ji Hoon),류호석(Ryu Ho Suk) 한국전지학회 2023 한국전지학회지 Vol.2 No.2

유리구슬을 사용하여 제조된 재귀반사시트의 구조 및 재귀반사 특성 연구

임두현 ( Du Hyun Lim ),이민호 ( Min Ho Lee ),허민영,안주현 ( Jou Hyeon Ahn ),박진우 ( Jin Woo Park ),유지현 ( Ji Hyun Yu ),김종선 ( Jong Seon Kim ),류호석 ( Ho Suk Ryu ),안효준 ( Hyo Jun Ahn ),김익환 ( Ik Hwan Kim ) 한국고무학회 2011 엘라스토머 및 콤포지트 Vol.46 No.4

본 연구에서는 유리구슬을 사용하여 일반반사지 및 고휘도 반사지를 제조하여 그들의 반사성능과 물리적 특성을 조사하였다. 유리구슬형 재귀반사 시트의 제조 방법에는 봉입렌즈형과 캡슐렌즈형의 두 가지로 구분될 수 있는데 유리구슬이 공기에 노출되는지 그렇지 않은지를 통해서 구분한다. 유리구슬 위를 덮고 있는 층이 있는 봉입렌즈형은 유리구슬 위의 한 개의 층으로 된 캡슐렌즈형에 비해 악천 후에도 휘도 변화가 거의 없다. 유리구슬의 도포량에 따라 휘도가 달라지므로 최적의 도포량을 조사하였고, 다양한 색상을 지니는 유리구슬 형태의 봉입렌즈형 재귀반사 시트와 캡슐렌즈형 재귀반사 시트를 제조하여 입사각과 관찰각에 따른 재귀반사 시트의 휘도를 조사하여 비교하였다. 공기에 노출되는 캡슐렌즈형 백색 재귀반사 시트의 휘도가 210.4 cd/1x · m2으로 봉입렌즈형의 74 cd/1x · m2 보다 높은 것으로 나타났다. 그리고 세탁전과 후의 휘도변화를 통하여 재귀반사 시트의 세탁력과 점착성능을 분석하였는데, 캡슐렌즈형은 세탁 후 유리구슬의 수가 줄었고 또한 알루미늄 증착면이 훼손되어 증착된 부분이 일어난 것을 확인할 수 있었다. In this study, engineering grade and high intensity reflective sheets were prepared with glass beads and their reflection performance and physical properties were investigated. The reflective sheets prepared by using glass beads are divided into enclosed or encapsulated lens type, depending on whether the glass beads are open in air or not. Because of an extra layer on the glass bead surface, the enclosed lens type reflective sheets show very little change in the properties by bad weather conditions, compared to encapsulated lens type reflective sheets. Optimization of the amount of glass beads on the surface was carried out, which determines the retroreflective properties. Enclosed and encapsulated lens type reflective sheets with various colors were prepared and their coefficients of retroreflection were determined. The encapsulated type reflective sheet with white color shows a coefficient of retroreflection of 210.4 cd/1x·m2, which is higher than the enclosed type (74 cd/1x·m2). Effect of washing on the reflective property and adhesive power of the reflective sheets was investigated, and it is found that the number of glass beads decreased with washing and the aluminum layer deposited was damaged extensively in the encapsulated lens type reflective sheets.

탄소나노튜브가 첨가된 유황전극을 사용한 리튬/유황 전지의 사이클링에 의한 표면형상변화

진창수 ( Chang Soo Jin ),김기원 ( Ki Won Kim ),박진우 ( Jin Woo Park ),안주현 ( Jou Hyeon Ahn ),신경희 ( Kyung Hee Shin ),안효준 ( Hyo Jun Ahn ),유지현 ( Ji Hyun Yu ),류호석 ( Ho Suk Ryu ),김영철 ( Young Chal Kim ) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 2011 대한금속·재료학회지 Vol.49 No.2

We investigated the surface morphology changes of a lithium/sulfur battery using multi-walled canbon nanotube added sulfur electrode during charge-discharge cycling. The Li/S cell showed the first discharge capacity of 1286 mAh/g-S, which utilized is 71% of the theoretical value. It decreased to 328 mAh/g-S at the 100th cycle, which corresponds to about 19% utilization of the total sulfur in the cathode. The spherical lumps of the reaction product were observed on the surface of the sulfur electrode. This material was verified as lithium sulfide by X-ray diffraction measurement. The pores in the separator were filled with reaction product. Thus the diffusion of the Li+ ion decreased, which resulted in the decreased capacity of the Li/S cell.

나프탈렌슬폰산 축합물계와 말레인산 공중합체계 콘크리트용 유동화제가 첨가된 시멘트 현탁용액의 거동

노재성,류호석,조헌영 忠南大學校 産業技術硏究所 1994 산업기술연구논문집 Vol.9 No.1

The behavior of adsorption, the variations of zeta potential, the behavior of sedimentation in the cement suspensions added with Naphthalene Sulfonated Formaldehyde Condensate (β-NSF) and Maleic Anhydride Copolymer (MA) were investigated. Also the variations of mini slump, the time evolutions of mini slump and the setting times of the cement pastes fluidity with β-NSF and MA were tested. From this research, it is cleared that β-NSF has a strong effect on the fluidized of the cement paste and MA affects to keep the fluidity of the paste for a long time.