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3차원 카본클로스를 사용한 전고체 리튬-황 전지의 성능 개선
이종관(Jongkwan Lee),허국진(Kookjin Heo),송영웅(Youngwoong Song),황다희(Dahee Hwang),김민영(Minyoung Kim),임진섭(Jinsub Lim) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.2
전고체 리튬-황 전지는 리튬-황 전지의 단점인 고차 폴리설파이드의 셔틀현상을 억제 할 수 있는 유망한 해결책이다. 또한, 3차원적으로 넓은 표면적과 높은 전도도를 가지는 양극은 리튬-황 전지의 낮은 전도도를 향상시키는데 효과적이다. 본 연구에서 빠른 넓은 표면적과 높은 이온전도도를 바탕으로 빠른 전하전달이 가능한 3차원 카본클로스를 사용하여 양극을 제작하였다. 그 결과, 전고체 리튬-황 전지는 0.1C에서 약 25% 증가한 초기용량과 0.2C에서 10% 증가한 고율 특성을 구현하였다. 이는 carbon cloth를 사용하여 제작한 양극이 전고체 리튬-황 전지의 전기화학적 성능을 개선할 수 있음을 보여주었다. All-solid-state lithium-sulfur batteries is a promising solution to restrict the shuttle effect of longchain polysulfides. In addition, three-dimensionally large-surface area and high conductivity cathode is effective method to improve low conductivity of lithium-sulfur batteries. Herein, we constructed three-dimensional carbon cloth cathode with fast charge transfer through large surface area and high conductivity. As a result, the all-solid-state lithium-sulfur batteries with as-constructed cathode achieved about 25% improved initial capacity at 0.1C and about 10% increased C rate performance at 0.2C, respectively. It showed possible to improve the electrochemical performance of all-solid-state lithium-sulfur batteries with as-constructed cathode.
마이크로파와 이온성 액체를 이용한 은나노 촉매 합성기술과 은나노 촉매를 이용한 CO<sub>2</sub>/CO 전환
이전량,박재철,이정현,정시윤,허국진,임진섭,박민준,정채환,김민영,김호성,한은미,김태원 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1
전기화학적으로 CO<sub>2</sub>를 CO로 전환하기 위한 silver catalyst를 이온성 액체와 마이크로 웨이브를 이용하여 매우 간단한 방법으로 합성하였다. 전구체인 Silver Carbonate와 이온성 액체인 1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate (BMIM BF<sub>4</sub><sup>-</sup>)의 혼합용액을 사용하였으며, 단 10분동안의 마이크로 웨이브를 조사하여 20nm 이하 크기의 균일한 은 나노 입자를 합성 하였다. 마이크로 웨이브 시스템을 통해 합성된 은 나노 촉매 9mg/㎠ 를 전기화학 셀의 환원전극에 적용하여, 전기화학적으로 CO<sub>2</sub>를 CO로 전환 하였다. CO<sub>2</sub>를 CO로 전환하는데 필요한 전기에너지는 고전압의 5분할 Si 태양전지를 사용하여 공급하였다. 그 결과, 80% 이상의 패러데이 효율을 나타내었고, 7.62% 의 CO<sub>2</sub>/CO 전력변환효율을 얻었다.
전고체 전지 장기 수명 개선을 위한 NCM/LFP 블랜딩 양극 물질 최적화 연구
송영웅(Youngwoong Song),김민영(Minyoung Kim),허국진(Kookjin Heo),황다희(Dahee Hwang),이종관(Jongkwan Lee),김재국(Jaekook Kim),임진섭(Jinsub Lim) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.1
본 논문에서 층상구조의 NCM70과 올리빈 구조의 LiFePO4를 다양한 비율로 혼합하여 제조된 블랜딩 양극 물질의 전기화학적 특성을 보고한다. XRD 분석을 통해 블랜딩 양극 물질은 NCM과 LFP 구조가 혼합된 상으로 존재함을 확인하였다. 산화물계 무기 고체 전해질과 고분자 고체 전해질이 결합된 복합 고체전해질을 이용하여 전고체 전지를 제조하여 실험을 진행한 결과, NCM70의 사이클 특성을 LFP와 블랜딩을 통해 향상시킬 수 있다. We report the electrochemical properties of blended cathode materials prepared by mixing layered structure NCM70 and olivine structure LiFePO4 by various ratios. Through XRD analysis, it was confirmed that the blending cathode material exists as a mixed phase of NCM and LFP structures. As results of the systematic experiment by manufacturing an all-solid-state lithium battery (ASLB) using a composite solid electrolyte in which an oxide-based inorganic solid electrolyte and a polymer solid electrolyte were combined, it was possible to improve the deterioration phenomenon occurring during the cycle of NCM70 by blending with LFP.