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리튬이차전지와 태양전지를 이용한 융합 디바이스 개발에 관한 연구
윤백상(Baeksang Yoon),정준호(Jungo Jeong),김상길(Sang-Gil Kim),김재국(Jaekuk Kim),권남(Nam Kwon),서인석(Inseok Seo) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.2
본 논문에서 리튬이차전지와 실리콘 태양전지를 결합한 융합 디바이스 제조 및 특성평가 결과를 논의한다. 리튬이차전지의 양극활물질로는 Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O₂(NCA), 음극활물질로 Li₄Ti5O1₂를 사용하였다. 실리콘 태양전지를 이용하여 충방전을 진행하였을 때 리튬이차전지 사이클러로 충방전을 진행하였을 때와 유사한 거동을 보였다. 실리콘 태양전지와 리튬이차전지 융합 소자의 에너지 변환 및 저장 효율은 11.02%로 확인되었다. 결과적으로 실리콘 태양전지와 리튬이차전지의 융합에 있어 사용 가능함을 확인하였다. In this paper, development and characterization of lithium-ion battery(LIB) interconnected device using silicon solar cell were discussed. Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O₂(NCA) was used as the cathode active material and Li₄Ti5O1₂(LTO) was used as the anode active material. The NCA-LTO full cell showed a reasonable capacity retention and coulombic efficiency of 88.62% and 99.20% at 100 cycles, respectively. The fill factor of Si solar cell showed 0.738. The interconnected device showed a power conversion efficiency of 11.02%. Both the LIBSi solar cell device and LIB cell without Si solar cell (battery cycler charging) showed similar charge-discharge voltage profiles. As a result, it is possible that NCA-LTO with Si solar cell could be used in the field of interconnected device.
Polyacrylonitrile 기반 탄소 나노 섬유를 적용한 리튬-이산화탄소 전지에 관한 연구
나단(Dan Na),윤백상(Baeksang Yoon),유도현(Dohyeon Yu),소윤섭(Yoonseob So),강준영(Joonyoung Kang),서인석(Inseok Seo) 한국전지학회 2023 한국전지학회지 Vol.3 No.2
In this paper, a Li-CO₂ battery was fabricated by applying polyacrylonitrile-derived carbon nanofibers prepared through electrospinning. Electrospun carbon nanofibers have chemical and structural properties favorable for CO₂ gas adsorption. The battery operated successfully for up to 50 cycles. After the cycle test, the characteristics of the positive electrode of the Li-CO₂ battery were evaluated, and it was confirmed that the discharge product was Li₂CO₃ and that it was reversibly formed and decomposed during the charging and discharging process. This shows that carbon nanofibers prepared by electrospinning are promising materials for Li-CO₂ battery research.
나단(Dan Na),윤백상(Baeksang Yoon),정준호(Junho Jeong),김상길(Sanggil Kim),서인석(Inseok Seo) 한국전지학회 2022 한국전지학회지 Vol.2 No.1
본 논문에서 LATP 고체 전해질을 사용하고 Ru 촉매를 적용한 SuperP 양극으로 사용하고 리튬 메탈을 음극으로 사용한 Li-CO₂ 전지 제조 및 특성평가를 통해 Ru 촉매의 효과에 대해 논의한다. Ru 촉매를 적용했을 때 분극 전압의 크기가 약 3.4 V에서 1.3 V로 현저하게 감소하였다. Ru 촉매의 적용은 분극의 크기를 줄여 배터리의 전기화학반응의 저항을 줄이고 Li-CO₂ 전지의 안정성을 높이는 역할을 하였다. In this study, we designed a novel electrode-electrolyte configuration for stable and high-performance Li-CO₂ batteries. Ru and SuperP-based catalyst is combined with LATP solid electrolyte for electrochemical characterization. The LATP is synthesized by a solution-based method and shows an ionic conductivity of 3.77 × 10<SUP>-4</SUP> S/cm. From the XRD patterns, the composite nature of SuperP with Ru powder is well established. From electrochemical comparative studies, it is found that the polarization of Li-CO₂ batteries decreased significantly from ~ 3.4 V to 1.3 V with Ru-based cathode catalyst. From XRD analysis, we confirmed that Li₂CO₃ is less accumulated in the cathode when Ru catalyst is applied. Therefore, the use of Ru-based catalyst plays a role in reducing the polarization, whereas the solid electrolyte improves the stability and safety of the Li-CO₂ batteries.
SUSTAIN를 이용하여 상업지구, 위락시설지구의 유출 특성 비교 분석
최동호 ( Dongho Choi ),백상수 ( Sangsoo Baek ),정재운 ( Jaewoon Jung ),김성균 ( Sungkyun Kim ),윤광식 ( Kwangsik Yoon ),박하나 ( Hana Park ) 한국농공학회 2013 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2013 No.-
도시화와 함께 도로, 주거지역, 상업지역 등 불투수면이 증가하고 있으며, 불투수면의 증가는 강우시 유출량 증가와 더불어 배출되는 비점오염원을 증가를 야기 시켰다. 비점 오염관련 전문가들은 부족한 예산, 제한된 자원, 불완전한 정보에 의해 도시개발에 따른 비점오염원의 영향평가 및 비점오염원의 저감 방안 수립에 현실적인 제한을 받고 있으며, 이에 따라 도시개발에 따른 비점 오염원의 적절한 관리를 위해 모델의 사용은 정책결정을 위한 매우 중요한 정보를 생산하게 된다. SUSTAIN은 GIS기반으로, 유역에서의 강우 유출 및 오염물질 이송, 해석, 최적관리기법(습지, 침투도랑, 저류지, 옥상녹화)을 도입 시 오염물질의 저감 예측, BMP 위치 및 규모 선정, 목표수질과 유량을 달성하기 위한 효과적인 비용을 산정 할 수 있다. 본 연구에서는 SUSTAIN모델이 우리나라의 도시환경에 실제로 적용 할 수 있는지를 평가하기 위해 BMP를 설치하지 않은 상태로 모델을 구동하였다. 적용지구인 상업지구 저밀도지역(광주광역시 서구 치평동 상무지구 내 먹자골목)은 불투수면적 85%, 투수면적 15%이며, 분류식 하수관거를 사용하고 있다. 위락시설지역인 어린이대공원(광주광역시 북구 운암동)은 중 불투수면적이 약 37%, 투수면적이 약 63%를 차지하고 있고, 분류식 하수관거를 사용하고 있다. 2008년부터 2012년도까지 상업지구 저밀도 지역 12회, 위락시설지역 10회, 총 22회의 강우사상에 모델을 적용하였으며. 모델 적용 평가 방법으로 R<sup>2</sup>, RMSE, NSE가 사용하였다. 상업지구 저밀도지역의 강우사상의 R<sup>2</sup>, RMSE, NSE의 평균 값은 각각 0.65, 10.23, 0.50 가 나타났고, 위락시설지구 어린이대공원은 강우사상의 R<sup>2</sup>, RMSE, NSE의 평균값은 0.70, 7.79, 0.60로 나타났다. 이 결과는 Ramanrayanan et al(1997)가 제안한 모델평가에서 R<sup>2</sup>가 0.5 이상이고, NSE가 0.4이상 일 때 모델이 자연 현상을 잘 모의한 것이라는 기준에 충족한 것으로 나타나 SUSTAIN 모델이 우리나라에서 적용하고, 사용할 수 있는 것으로 보인다.