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Cahn Balance 를 이용한 급속 가열방식의 석탄가스화 장치 소개
이중기,이성호,임태훈 ( Joong Kee Lee,Sung Ho Lee,Tae Hoon Lim ) 한국공업화학회 1991 공업화학 Vol.2 No.4
실제 실험 시간에 따른 시료의 무게변화와 생성가스의 조성 측정을 동시에 진행할 수 있는 실험실 규모의 장치를 칸 발란스를 이용하여 제작하였다. 급속 가열이 가능하도록 텅스텐 할로겐 등을 이용한 복사가열 방식을 채택하였고 시료 접시는 복사열을 충분히 흡수하도록 흑연을 사용하였다. 석탄가스화 실험조건에서 이 흑연이 반응기체와 반응하는 것을 막기위하여 실리콘나이트라이드로 코팅하였고, 시료 접시 바로 밑에 위치한 열전 쌍에도 같은 방식으로 제작된 흑연 모자를 씌워 복사열 흡수능력이 서로 다른 흑연(시료 접시)과 금속체(열전쌍)사이에서 생길 수 있는 온도 측정의 오차를 최소화 하도록 하였다. 이 장치를 사용한 결과 상온에서 섭씨 800도 까지 3분 이내에 온도상승이 가능하였으며 시료 접시의 무게변화없이 실험중 석탄 시료의 무게 변화와 가스 조성을 동시에 측정할 수 있었다. An experimental reactor system was devised and employed to examine catalytic coal gasification. A 4-kw tungsten halogen lamp heater combined with a graphite sample basket coaled with silicon nitride film made rapid heating and cooling possible. Also a small graphite cap on the thermocouple tip which located just beneath the sample basket helped remarkably to read real temperatures. Silicon nitride film on the basket and the cap showed very good protection against the reaction between graphite and oxidant gases during the experiments. The weight of specimen could be continuously measured without disturbance.
상온 ECR-MOCVD에 의해 제조되는 Cu/C박막특성
이중기,전법주,현진,변동진,Lee, Joong-Kee,Jeon, Bup-Ju,Hyun, Jin,Byun, Dong-Jin 한국군사과학기술학회 2003 한국군사과학기술학회지 Vol.6 No.3
Cu/C films were prepared at room temperature under $Cu(hfac)_2-Ar-H_2$ atmosphere in order to obtain metallized polymer by using ECR-MOCVD(Electron Cyclotron Resonance Metal Organic Chemical Vapor Deposition) coupled with a DC bias system. The room temperature MOCVD on polymer substrate could be possible by collaboration of ECR and a DC bias. Structural analysis of the films by ECR was found that fine copper grains embedded in an amorphous polymer matrix with indistinctive interfacial layer. The increase in $H_2$ contents brought on copper-rich film formation with low electric resistance. On the other hand carbon-rich films with low sheet electric resistance were prepared in argon atmosphere. The electric sheet resistance of Cu/C films with good interfacial property were controlled at $10^8$~$10^0$ Ohm/sq. ranges by the $H_2$/Ar mole ratio and the shielding effectiveness of the film showed maximum up to 45dB in the our experimental range.
메탄 플라즈마 분해에 의해 제조된 카본블랙 도전재의 전기화학적 특성에 대한 연구
윤세라,이중기,조원일,백영순,주재백,조병원,Yoon, Se-Rah,Lee, Joong-Kee,Cho, Won-Ihl,Baek, Young-Soon,Ju, Jae-Beck,Cho, Byung-Won 한국전기화학회 2003 한국전기화학회지 Vol.6 No.1
메탄의 플라즈마 열분해 방법에 의해 제조된 카본블랙을 $2\times10^{-2}torr$진공상태에서 $800,\;1300,\;2100^{\circ}C$의 온도로 열처리하여 원시료를 포함하여 물리적$\cdot$화학적 특성이 다른 4개의 시료를 준비하였다. 이 시료들을 리튬이차전지 양극 활물질인 $LiCoO_2$의 도전재로 사용하여 $Li/LiCoO_2$ 반쪽전지를 구성하고 변화된 도전재의 특성에 따른 셀의 전기화학적 특성 차이를 조사하였다 시료를 열처리하였을 때 표면화학그룹이 제거되고 전도도가 높아지면서 도전재로 사용하였을 때 사이클 특성 및 초기 방전용량이 향상되었다. 그러나, $2100^{\circ}C$에서 열처리한 시료를 도전재로 사용한 경우에는 사이클 특성 및 rate capability가 저하되는 것으로 나타났다. 이것은 플라즈마 블랙의 열처리에 의한 구조 변화에 따른 전극 내 분산 특성의 변화가 전도도 특성과 복합적으로 작용하여 제작한 셀의 전기화학적 특성에 영향을 미치기 때문으로 사료된다 열처리 온도가 높아질수록 카본블랙 표면의 관능기가 제거되면서 플라즈마 블랙의 전도도가 증가하였으나, 흑연화의 진행으로 나타난 agglomeration의 증가가 전극 내 분산 특성을 저하시키는 것으로 사료된다 그 결과 $800^{\circ}C$에서 열처리한 시료의 사이클 특성이 가장 우수하였다. Plasma carbon black(PB) which prepared by plasma pyrolysis of methane was treated at 800, 1300 and $2100^{\circ}C$ under $2\times10^{-2}$ torr. Four different samples including raw PB were added to $LiCoO_2$, cathode active material of lithium secondary battery, to investigate effects of properties of plasma black as conductors on electrochemical characteristics. Based on our experimental results, PB conductors with low amount of surface functional groups and high electrical conductivity enhanced the cyclability and the initial discharge capacity. However, deterioration of rate capability and cyclability were observed (or the plasma black treated at $2100^{\circ}C$ For the plasma black conductor prepared from plasma pyrolysis, the effects of properties of carbon black on electrochemical characteristics were combined results of changes in electrical conductivity and structural properties such as agglomeration of plasma black. The conductivity of plasma black increased with treatment temperature, while dispersion of plasma black decreased. As a result, the high cyclability of cell was observed at $800^{\circ}C$ of heat treatment temperature.
유동상 화힉증착에 의한 리튬이차전지 전극용 탄소재료의 표면개질
류덕현,이중기,박달근,윤경석,조병원,설용건,Ryu D. H.,Lee Joong Kee,Park D. G.,Yun K. S.,Cho B. W.,Shul Y. G. 한국전기화학회 2000 한국전기화학회지 Vol.3 No.3
리튬 이차 전지의 성능은 부극으로 쓰이는 탄소재료의 표면의 미세 구조에 크게 의존한다. 본 연구에서는 이러한 표면 구조의 개질을 위해 유동상 화학증착법을 도입하여 금속 및 금속 산화물을 탄소재료 표면에 코팅하여 그 성능을 전기 화학적으로 평가하였다. 주석산화물을 코팅한 탄소 전극은 원래의 탄소 전극에 비해 용량의 상승을 나타내었으나 사이클이 진행됨에 따라 주석산화물이 코팅된 전지의 용량은 심각한 부피 변화에 의해 저하되어 사이클 수명이 감소되었다. 그러나, 부피 변화를 완화시켜주는 비활성 매트릭스 역할을 하는 구리를 주석 산화물 위에 코팅함으로 인해 부피 변화에 의한 용량 저하를 감소시킬 수 있었다. The synthetic carbon was coated with tin oxide and copper by fluidized-bed chemical vapor deposition method. $(CH_3)_4Sn\;and\;Cu(hfac)_{2s}$ were employed as the metallic organic precursor, respectively. The modified synthetic carbons were used for lithium secondary battery anode to investigate their coating effects on electrochemical characteristics as alternative anode materials for lithium secondary batteries. The electrode which prepared by the synthetic carbons(MCMB) coated with tin oxide gave the higher capacity than that of raw material. Their capacity decreased with the progress of cycling possibly due to severe volume changes. But the cyclability was improved by coating with copper on the surface of the tin oxide coated carbon, which plays an important role as an inactive matrix buffering volume changes.