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다공성 구형 탄소를 이용한 리튬/유황 전지의 수명개선 및 전기화학특성 연구
허성규,임수아 한국전기화학회 2021 한국전기화학회지 Vol.24 No.3
리튬 /유황 전지 반응에서 리튬 -폴리설파이드 (Lithium polysulfide)는 사이클이 반복될수록 전해액 에 해리되어 전지 수명을 저하시키는 큰 원인으로 작용한다 . 액체 상태인 리튬 -폴리설파이드가 전해액에 용해되지 않도록 유황을 담지하고 리튬 -폴리설파이드의 흡착을 유도 , 추가로 전도도까지 높일 수 있는 비표면적이 큰 다공성 탄소를 모색했다 . 본 논문에서는 비표면적이 큰 다공성 탄 소 구체를 얻기 위해 추가로 KOH 처리를 통해 1939 m2/g의 탄소 구체를 2200 m2/g으로 높였 다. 또한 , 유황과의 열처리를 통해 75wt%의 유황이 함유된 탄소 유황 화합물을 만들어 양극재 료 사용가능성에 대한 물질 분석을 진행했다 . Reference (622; 유황 : 60%, 도전재 : 20%, 바인 더: 20%) 파우치 셀과 75 wt%의 탄소 유황 화합물을 이용하여 만든 파우치 셀의 전기화학적 특성 분석을 진행하였다 . 이는 50 사이클 기준으로 Reference 대비 20%의 수명 증가와 10%의 율 특성 향상을 보였다.
ZnO 나노구조체의 합성 및 크기에 따른 광촉매 특성 비교
허성규,이병주,이우영,조성일,정구환 한국진공학회 2021 한국진공학회 학술발표회초록집 Vol.2021 No.2
본 연구에서는 ZnO 나노구조체의 크기를 제어 합성하고, 이들의 광촉매 특성을 비교 평가하였다. 합성원료는 구형의 Zn 분말을 이용하였으며, 산소와 질소의 혼합 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시켰고, 플라즈마 인가전력 및 생성물의 포집위치에 따라 샘플을 구분하였다. 생성된 ZnO는 테트라포드 형상이었으며, 포집위치에 따라 지름 100~500nm 정도의 크기 변화가 발생함을 알 수 있었다. 메틸렌블루 용액을 이용하여 각 생성물에 대한 광촉매 특성을 분석한 결과, ZnO의 크기가 클수록 우수한 광촉매 특성을 보이는 것으로 확인되었다.
대기압 마이크로웨이브 플라즈마를 이용한 다양한 크기의 ZnO tetrapod 합성 및 광촉매 특성 평가
허성규(Sung-Gyu Heo),정구환(Goo-Hwan Jeong) 한국표면공학회 2021 한국표면공학회지 Vol.54 No.6
Among various metal oxide semiconductors, ZnO has an excellent electrical, optical properties with a wide bandgap of 3.3 eV. It can be applied as a photocatalytic material due to its high absorption rate along with physical and chemical stability to UV light. In addition, it is important to control the morphology of ZnO because the size and shape of the ZnO make difference in physical properties. In this paper, we demonstrate synthesis of size-controlled ZnO tetrapods using an atmospheric pressure plasma system. A micro-sized Zn spherical powder was continuously introduced in the plume of the atmospheric plasma jet ignited with mixture of oxygen and nitrogen. The effect of plasma power and collection sites on ZnO nanostructure was investigated. After the plasma discharge for 10 min, the produced materials deposited inside the 60-㎝-long quartz tube were obtained with respect to the distance from the plume. According to the SEM analysis, all the synthesized nanoparticles were found to be ZnO tetrapods ranging from 100 to 600-㎚-diameter depending on both applied power and collection site. The photocatalytic efficiency was evaluated by color change of methylene blue solution using UV-Vis spectroscopy. The photocatalytic activity increased with the increase of (101) and (100) plane in ZnO tetrapods, which is caused by enhanced chemical effects of plasma process.