기계적 합금화법에 의한 실리콘계 복합물질의 전지전극특성

이철경,이종호,이상우,Lee, Churl-Kyoung,Lee, Jong-Ho,Lee, Sang-Woo 한국분말야금학회 2009 한국분말재료학회지 (KPMI) Vol.16 No.6

A Si-CuO-graphite composite was prepared by a mechanical alloying (MA) method. The Si-CuO composite has a mixture structure, where CuO is homogeneously dispersed in Si. Also, $Cu_2O$ and $Cu_3Si$ phases were formed during MA and heat treatment. Graphite with the Si-CuO composite was mixed in the same mill for 30 minutes with weight ratio of Si-CuO composite and graphite as 1:1. The Si-CuO composite was homogeneously covered with graphite. SiC phase was not formed. Electrochemical tests of the composite have been investigated, and the first charge and discharge capacities of the material were about 870mAh/g and 660mAh/g, respectively. Those values are about 76% of the first cycle efficiency. The cycle life of the composite showed that the initial discharge capacity of 660 mAh/g could be maintained up to 92% after 20 cycles.

$LiCoO_2$의 재합성시(再合成時) 전극특성(電極特性)에 미치는 탄소(炭素)의 영향(影響)

이철경,박정길,손정수,Lee, Churl-Kyoung,Park, Jeong-Kil,Sohn, Jeong-Soo 한국자원리싸이클링학회 2007 資源 리싸이클링 Vol.16 No.6

폐리튬이온전지의 리싸이클링을 위하여 폐전지의 기계적 처리에 의한 Co의 농축과 습식처리에 의한 Co의 회수기술이 개발되었다. 전 연구에서는 폐전지 리싸이클링의 부가가치를 향상시키기 위하여 Co 농축 침출액으로부터 양극활물질을 재합성하는 공정으로 citrate precursor combustion법을 제안하고 가능성을 확인하였다. 기존의 전극제조 공정에서는 활물질인 $LiCoO_2$와 첨가제인 탄소의 비중 및 크기 차이로 균일한 혼합이 이루어지지 않으므로 충방전 용량이 이론용량에 비하여 매우 낮고 또한 싸이클이 반복될수록 용량이 크게 감소하는 경향을 보였다. 본 연구에서는 합성된 $LiCoO_2$ 전극특성을 향상시키는 일환으로 합성공정의 개선을 통하여 초미립 $LiCoO_2$을 합성하였으며, 탄소 첨가시 혼합법의 개선에 의하여 우수한 충방전 특성을 갖는 리튬전지용 양극을 개발하였다. The mechanical process followed by hydrometallurgical treatment has been developed in order to recover cobalt and lithium from spent lithium ion battery. In the previous study, a citrate precursor combustion process to prepare cathodic active materials from the leaching solution was elucidated. Resynthesis of electrode materials should be more valuable in spent battery recycling. Conventional slurry mixing of $LiCoO_2$ and carbon cannot make uniform distribution, and therefore the cathode cannot reach the theoretical charge-discharge capacity and is easily degraded during the charge-discharge cycling. In this study, ultra-fine $LiCoO_2$ powders has been prepared by modification of the combustion process and fabricated the enhanced cathode by modification of mixing method of $LiCoO_2$ and carbon added.

황산용액서 $LiCoO_2$의 환원침출

이철경,김낙형 한국자원리싸이클링학회 2001 資源 리싸이클링 Vol.10 No.6

폐리튬이온전지의 재활용 일환으로 양극활물질인 $LiCoO_2$로부터 Co와 Li을 회수하기 위하여 황산침출거동을 조사하였다. 황산 2M용액, $75^{\circ}C$ 조건에서 환원제를 첨가하지 않은 경우, $LiCoO_2$로부터 Li가 거의 100% 침출되는 반면에 Co는 같은 조건에서 40% 이하의 침출율을 보였다. Co의 침출율을 향상시키기 위하여 과산화수소를 환원제로 2~20 vol%범위에서 사용하였다 10 vol% 이상의 과산화수소를 첨가하였을 때, Co와 L거 침출율은 모두 95% 이상 이었다. 이는 환원제로서 과산화수소가 Co(III)를 Co(II)로 환원시켜 침출이 용이해졌기 때문으로 생각된다. 황산농도, 온도, 과산화수소 첨가량이 증가함에 따라 Co와 L리 침출율은 증가한 반면에 초기 광액농도가 증가할수록 Co와 L긴 침출율은 감소하였다. 이상의 조업변수 실험을 통하여 코발트계 리튬이온전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$의 황산침출에서 황산농도 2 M, 침출온도 $75^{\circ}C$,초기광액농도 100 g/L, 과산화수소 첨가량 20 vol%에서 30분의반응시간이 침출 최적조건으로 생각된다. A sulfuric acid leaching of $LiCoO_2$as cathodic active materials of lithium ion secondary batteries was investigated in terms of reaction variables. In the absence of a reducing agent, the extraction of cobalt was less than 40% in 2 M sulfuric acid at $75^{\circ}C$ instead of that of lithium could be almost 100% in the same conditions. To improve the Co extraction, hydrogen peroxide was used as a reducing agent in the range 2~20 vol%. When over 10vo1% hydrogen peroxide was added, the extractions of both metals were improved to about 95%. It seems to be due to the reduction of Co(III) to Co(II) that can be readily dissolved. The extractions of Co and Li were increased with increasing $H_2$$SO_4$concentration and temperature, and amount of hydrogen peroxide and with decreasing of pulp density. The optimum leaching conditions were determined at $2 M H_2$$SO_4$concentration, $75^{\circ}C$ operating temperature, 100 g/L. initial pulp density, 20 vol% $H_2$$O_2$addition and 30 min.

흔적에 대한 보고서

이철경 고요아침 2015 열린시학 Vol.20 No.2

산업폐수(産業廢水)로부터 전해처리(電解處理)에 의한 탈질(脫窒) 연구(硏究) 및 특허(特許) 분석(分析)

이철경,Lee, Churl-Kyoung 한국자원리싸이클링학회 2007 資源 리싸이클링 Vol.16 No.6

탈질 특허분석과 전해기초연구를 통하여 수용액으로부터 질소의 환원제거에 대하여 조사하였다. 세계적으로 수용액으로부터 질소를 제거하는 방법으로 생물학적 기술과 산화환원 기술이 개발되고 있으며, 최근 들어 전해기술에 대한 특허출원도 증가하고 있다. 전해법에서 Fe를 음극으로 Pt를 양극으로 채택한 정전류 전해법에 의하여 1시간동안 총질소를 47% 이상 제거할 수 있었다. 질소함유 폐수를 처리하는 효율적인 방법은 폐수 특성에 맞는 기술의 조합이라고 말할 수 있다. 예를 들어 고농도 질소 함유 폐수를 소량 배출하는 경우 화학적 처리와 전해법의 조합으로 질산성 질소를 아질산성 질소로 일차 전환시켜 전해효율을 극대화시키면서 2차 오염원인 용해 금속이온을 전해과정에서 음극에 환원 회수하는 방법 등이 실용화에 유리하다고 말할 수 있다. Denitrification from aqueous solution was investigated through patent analysis and electrochemical denitrification experiment. Among several candidates, biological treatment and oxidation/reduction method are mainly discussed. Recently, patent pending concerning to electrochemical treatment is increasing. Based on basic electrochemical study, total nitrogen was removed up 47% by 1-hour galvanostatic electrolysis with Fe cathode and Pt anode. More applicable technique to industry could be mentioned combination of two or more technologies suitable to waste water characteristics. In the case of small and concentrate effluent, combination of chemical and electrochemical treatment would be recommendable because nitrate could be easily converted to nitrite by chemical treatment, and in that case denitrification by electrolysis becomes more efficient and metal ions from chemical treatment can be recovered during electrolysis.

리튬전지(電池) 양극(陽極) 재합성시(再合成時) 흑연(黑鉛) 도전재(導電材) 혼합방법(混合方法)이 전극특성(電極特性)에 미치는 영향(影響)

이철경,김태현,Lee, Churl-Kyoung,Kim, Tae-Hyun 한국자원리싸이클링학회 2010 資源 리싸이클링 Vol.19 No.1

리튬이온전지의 양극 전자전도도를 향상시키기 위하여 탄소제를 첨가할 때 기존의 혼합법과는 다르게 abrasive milling에 의하여 $LiCoO_2$ 양극 활물질에 흑연을 균일하게 분산시켜서 충방전시 용량감소를 줄이고자 하였다. 밀링 조건은 300 rpm, 10min으로 하였으며, 흑연 농도는 전기 전도성 향상과 용량의 관계를 고려해 볼 때, 1 wt% 경우가 가장 우수한 전극특성을 보여주었다. Abrasion법은 기존 혼합법에 비하여 10% 이상 capacity retention의 향상을 가져올 수 있었으며, 비가역적인 용량에 있어서도 초기 방전 용량의 효율도 높아 비가역 용량이 감소되는 효과를 얻을 수 있었다. 이는 첨가한 흑연이 균일하게 혼합되고 일부는 $LiCoO_2$ 표면에 코팅되어 전자전도도를 향상시키고 산화물인 활물질의 용해를 억제하기 때문으로 생각된다. To improve electronic conductivity of cathodic active materials of lithium ion battery, carbonaceous materials is usually added. New mixing method of abrasive milling has been investigated in mixing of graphite and $LiCoO_2$ powders. It would be expected that uniform mixing of graphite reduces capacity fading of cathode of lithium battery. Abrasion milled $LiCoO_2$ composite showed the best electrochemical performance as a cathode material with 1 wt% of graphite content, 300 rpm of milling speed, and 10 min of milling time. The improvement of the electrochemical performances such as cycleability and charge/discharge capacity retention would be mainly attributed to increase of the electronic conductivity and/or prevention of the active materials by uniform dispersion and coating of graphite on $LiCoO_2$.

회전원판전극을 사용한 맥동도금의 수학적 모델링

이철경,손헌준,강탁 한국표면공학회 1990 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.1990 No.-

消費者는 企業에 무엇을 願하는가

李喆卿 한국마케팅연구원 1976 마케팅 Vol.10 No.1

Oxalic acid용액에서 $LiCoO_2$의 선택침출

이철경,양동효,김낙형 한국자원리싸이클링학회 2002 資源 리싸이클링 Vol.11 No.3

In the leaching of $LiCoO_2$with a strong acid such as sulfuric and nitric acid, an additional step was needed to recover cobalt and lithium separately from spent lithium ion batteries (LIBs). The leaching of $LiCoO_2$in an oxalic acid solution was investigated to recover cobalt selectively using a low solubility of cobalt oxalate at low pH. Leaching efficiency of 95% of lithium and less than 1% of cobalt were obtained when pure $LiCoO_2$powder was leached in 3M oxalic acid at $80^{\circ}C$ and 50 g/L pulpdensity. Under the above leaching conditions, complete dissolution of lithium was accomplished with mere 0.25% of cobalt in the solution when the cathodic active material collected from spent LIBs was employed. The lithium in the leaching solution can be recovered as a form of carbonate or hydroxide depending on the addition of $Na_2$$CO_3$or LiOH. 폐리튬이온전지로부터 추출한 $LiCoO_2$의 침출에서 황산, 질산과 같은 강산은 Co와 Li을 완전 용해시키므로 Co와 Li을 분리하여 회수하기 위해서는 별도의 공정이 필요하다. 낮은 pH에서 Co oxalate의 용해도가 낮다는 점을 착안한 oxalic acid 침출에서 양극활물질로부터 Co를 선택적으로 회수하는 연구를 수행하였다. 변수실험으로 도출된 최적조건, oxalic acid 3M, 침출온도 $80^{\circ}C$, 초기 광액농도 50g/L.의 조건에서 순수한 $LiCoO_2$를 침출한 결과, Li이 95% 이상 용해되는 반면에 Co는 1% 이하의 침출율을 나타내었다. 같은 침출조건에서 폐리튬이온전지로부터 선별한 양극활물질을 침출한 결과, Co와 Li의 침출율은 각각 0.25%, 99%로 높은 선택성을 보였다. 용액 중에 잔류하는 Li은 $Na_2$$CO_3$혹은 LiOH을 첨가하여 Li 탄산염 흑은 Li 수산화물의 형태로 회수할 수 있다.

"대한간호" 100호 기념

이철경,Lee C.K. 대한간호협회 1979 대한간호 Vol.18 No.2