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니켈 / 금속수소 축전지의 금속수소 전극에 관한 연구 (Ⅰ)
김정선,조원일,조병원,윤경석,김상주,신치범 ( Jeong Seon Kim,Won Il Cho,Byung Won Cho,Kyung Suk Yun,Sang Ju Kim,Chee Burm Shin ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.1
고성능 니켈/금속수소 축전지를 개발하기 위하여 전극용량도 비교적 높고, 합금가격이 저렴한 Mm계 전극에 대하여 P-C-T 특성, 충방전 특성, microencapsulation 방법 및 그 효과 등에 관한 연구를 수행하였다. P-C-T 특성조사로부터 플라토압력, 수소저장량을 구하였는데, Mm계 합금인 경우는 각각 0.4 기압, 310 mAh/g으로 나타났다. Microencapsulation 처리를 함으로써 도전재를 혼합한 전극보다 전극용량 및 전극의 안정성을 향상시켰으며, 또한 전처리없이 microencapsulation처리가 가능하였다. Microencapsulation 처리한 Mm계 합금의 전극용량은 240-250 mAh/g(0.2 C)이었다. A study on Mm type electrode which is relatively high in electrode capacity and low in material cost was performed to develope high performance nickel-metal hydride battery. The electrode characteristics were investigated by P-C-T, charge-discharge and microencapsulation treatment experiments. The plateau pressure and hydrogen absorption capacity obtained from the P-C-T experiment were 0.4 atm and 310 mAh/g, respectively. The electrode capacity and stability of microencapsulated electrode were improved than those of conductor mixed electrode and the microencapsulation was possible without pretreament. The electrode capacity of microencapsulated Mm type alloy was 240∼250 mAf/g(0.2 C).
니켈 / 철 축전지의 철전극에 관한 연구 (Ⅰ) - 철전극의 고이용률화 -
김운석,조원일,조병원,윤경석,신치범 ( Un Suk Kim,Won Il Cho,Byung Won Cho,Kyung Suk Yun,Chee Burm Shin ) 한국공업화학회 1994 공업화학 Vol.5 No.1
고성능 니켈-철 축전지를 개발하기 위하여 알칼리 축전지로 이론적 용량밀도가 높고 저공해성, 저렴한 가격, 자원의 풍부성 등의 우수한 장점을 가지고 있는 철전극에 대한 연구를 수행하였다. 충방전반응의 특성을 전위주사법, SEM, XRD분석으로 조사하였으며, 또한 전극용량을 정전류 충방전시험법으로 조사하였다. 철의 순도와 입자크기가 전극용량에 크게 영향을 미쳤으며, 첨가제 Na_2S는 전극의 부동태화를 방지하고 수소과전압을 높여 전극용량을 20% 정도 증대시켰다. 전극의 안정성과 용량은 Ni-fibrex와 foamed Ni집전체를 사용하여 증대시켰으며, 또한 소결온도에 영향을 받았다. 전극용량은 350 mAh/g(0.2 C)으로 나타났는데, 이는 이용률 36%에 해당한다. A study on the iron electrode which is a good material for alkaline battery because of its superior characteristics including high theoretical capacity density, low toxicity, low cost and inexhaustible supply was performed to develop high performance nickel-iron secondary battery. The characteristics of chrage-discharge reaction were examined by cyclic voltammetry technique, SEM and XRD analysis. The capacity of the test electrodes was determined by the costant current charge-discharge method. It was found that the purity and particle size of iron material were the major determinant factors of electrode capacity. With the addition of Na_2S into the electrolyte, the capacity of electrode was increased about 20% caused by the prevention of passivation and the increase of hydrogen overpotential. The stability and capacity of electrode were increased with the use of Ni-fibrex and foamed Ni collectors and also depended on the sintering temperature. The capacity of electrode was 350 mAh/g(0.2 C) which corresponded to 36% utility.
이온성 클러스터 빔 증착의 박막 형성 기구에 관한 연구
신치범,이경호,황경순,문상흡,조원일,윤경석 ( C . B . Shin,K . H . Lee,G . S . Hwang,S . H . Moon,W . I . Cho,K . S . Yun ) 한국공업화학회 1996 공업화학 Vol.7 No.3
이온화 클러스터 빔 증착에 의한 박막 형성 기구를 연구하였다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지, 임계핵 크기 등이 박막의 결정입자크기 및 표면 평활도에 미치는 영향을 조사하기 위하여 Monte-Carlo방법에 근거한 전산 모사 프로그램을 개발하였다. 클러스터의 운동에너지가 박막형성에 미치는 영향을 관찰함으로써 높은 가속전압이 입자들의 표면이동에너지를 증가시키며 단결정막의 생성을 용이하게 함을 알 수 있었다. 기판온도가 증가함에 따라 입자의 운동에너지 소산(dissipation)속도는 느려지고 따라서 결정입자의 크기가 커졌다. 이러한 효과는 임계핵 크기가 클수록 두드러졌다. 표면이동 활성화에너지는 입자와 기판간의 상호작용력과 운동에너지 소산속도에 영향을 미침이 발견되었다. 가속전압, 기판온도, 표면이동 활성화에너지는 박막의 평활도에 복합적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. The mechanism of thin-film formation by Ionized Cluster Beam Deposition(ICBD) was investigated. A simulation program based on the Monte-Carlo method was developed in order to investigate the effects of the acceleration voltage, substrate temperature, activation energy for the surface migration, and critical nuclei size on grain size and surface roughness. Studies of the effect of kinetic energy of clusters on the film formation processes revealed that high acceleration voltage enhanced the surface-migration of adatoms and made it easier for an epitaxial film to be formed. The relaxation time of kinetic energy of adatoms increased with the substrate temperature, which in turn increased the grain size of the crystalline film. This effect was more clearly distinguished when the critical nuclei size was large. The surface-migration activation energy was found to affect the interaction between the adatoms and the substrate and thus the relaxation time of kinetic energy. Investigations of the surface roughness revealed that the acceleration voltage, the substrate temperature, and the surface-migration activation energy exerted a collective effect on the morphology of the film surface.