[논문]메탄 플라즈마 분해에 의해 제조된 카본블랙 도전재의 전기화학적 특성에 대한 연구

윤세라; 이중기; 조원일; 백영순; 주재백; 조병원

doi:10.5229/jkes.2003.6.1.006

메탄 플라즈마 분해에 의해 제조된 카본블랙 도전재의 전기화학적 특성에 대한 연구
An Electrochemical Study on the Carbon Black Conductor Prepared by Plasma Pyrolysis of Methane 원문보기

전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.6 no.1, 2003년, pp.6 - 12

윤세라 (홍익대학교 화학공학과) , 이중기 (한국과학기술연구원 나노환경연구센터) , 조원일 (한국가스공사 개발연구원) , 백영순 (한국가스공사 개발연구원) , 주재백 (홍익대학교 화학공학과) , 조병원 (한국과학기술연구원 나노환경연구센터)

초록
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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.

Abstract ▼ AI-Helper

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.

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참고문헌 (35)

Cheng, Xiaoliang, Yi, Baolian, Han, Ming, Zhang, Jingxin, Qiao, Yaguang, Yu, Jingrong. Investigation of platinum utilization and morphology in catalyst layer of polymer electrolyte fuel cells. Journal of power sources, vol.79, no.1, 75-81.

상세보기
Wang, Xin, Hsing, I-Ming, Yue, P.L.. Electrochemical characterization of binary carbon supported electrode in polymer electrolyte fuel cells. Journal of power sources, vol.96, no.2, 282-287.

상세보기
Schmal, D., Kluiters, C.E., Barendregt, I.P.. Testing of a De Nora polymer electrolyte fuel cell stack of 1 kW for naval applications. Journal of power sources, vol.61, no.1, 255-257.

상세보기
10.1149/1.1837377
Wilson, M. S., Gottesfeld, S.. Thin-film catalyst layers for polymer electrolyte fuel cell electrodes. Journal of applied electrochemistry, vol.22, no.1, 1-7.

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10.1149/1.2069277
10.1149/1.1836485
Wilson, Mahlon S., Valerio, Judith A., Gottesfeld, Shimshon. Low platinum loading electrodes for polymer electrolyte fuel cells fabricated using thermoplastic ionomers. Electrochimica acta, vol.40, no.3, 355-363.

상세보기
10.1149/1.1838101
Chun, Young-Gab, Kim, Chang-Soo, Peck, Dong-Hyun, Shin, Dong-Ryul. Performance of a polymer electrolyte membrane fuel cell with thin film catalyst electrodes. Journal of power sources, vol.71, no.1, 174-178.

상세보기
10.1149/1.2044068
10.1149/1.1838863
Heinzel, A., Barragán, V.M.. A review of the state-of-the-art of the methanol crossover in direct methanol fuel cells. Journal of power sources, vol.84, no.1, 70-74.

상세보기
Wasmus, S., Kuver, A.. Methanol oxidation and direct methanol fuel cells: a selective review. Journal of electroanalytical chemistry, vol.461, no.1, 14-31.

상세보기
Rohland, Bernd, Plzak, Vojtech. The PEMFC-integrated CO oxidation — a novel method of simplifying the fuel cell plant. Journal of power sources, vol.84, no.2, 183-186.

상세보기
Schmidt, T. J., Gasteiger, H. A., Behm, R. J.. Rotating Disk Electrode Measurements on the CO Tolerance of a High‐Surface Area Pt/Vulcan Carbon Fuel Cell Catalyst. Journal of the Electrochemical Society : JES, vol.146, no.4, 1296-1304.

상세보기
Gasteiger, Hubert A., Markovic, Nenad, Ross Jr., Philip N., Cairns, Elton J.. Methanol electrooxidation on well-characterized platinum-ruthenium bulk alloys. The Journal of physical chemistry, vol.97, no.46, 12020-12029.

상세보기
10.1149/1.2069469
10.1149/1.1392544
Hamnett, A.. Mechanism and electrocatalysis in the direct methanol fuel cell. Catalysis today, vol.38, no.4, 445-457.

상세보기
10.1149/1.2044547
Lim, C, Wang, C.Y. Development of high-power electrodes for a liquid-feed direct methanol fuel cell. Journal of power sources, vol.113, no.1, 145-150.

상세보기
Ahn, Soonho, Kim, Youngduk, Kim, Kyung Joon, Kim, Tae Hyung, Lee, Hyungkeun, Kim, Myung H. Development of high capacity, high rate lithium ion batteries utilizing metal fiber conductive additives. Journal of power sources, vol.81, 896-901.

상세보기
Takamura, Tsutomu, Saito, Morihiro, Shimokawa, Atushi, Nakahara, Chieko, Sekine, Kyoichi, Maeno, Siji, Kibayashi, Naoki. Charge/discharge efficiency improvement by the incorporation of conductive carbons in the carbon anode of Li-ion batteries. Journal of power sources, vol.90, no.1, 45-51.

상세보기
Liu, Zhaolin, Lee, Jim Y, Lindner, H.J. Effects of conducting carbon on the electrochemical performance of LiCoO₂ and LiMn₂O₄ cathodes. Journal of power sources, vol.97, 361-365.

상세보기
Fransson, L, Eriksson, T, Edström, K, Gustafsson, T, Thomas, J.O. Influence of carbon black and binder on Li-ion batteries. Journal of power sources, vol.101, no.1, 1-9.

상세보기
Balberg, I. A comprehensive picture of the electrical phenomena in carbon black–polymer composites. Carbon, vol.40, no.2, 139-143.

상세보기
Liu, Zhaolin, Yu, Aishui, Lee, J.Y. Cycle life improvement of LiMn₂O₄ cathode in rechargeable lithium batteries. Journal of power sources, vol.74, no.2, 228-233.

상세보기
Joho, Felix, Rykart, Beat, Imhof, Roman, Novák, Petr, Spahr, Michael E., Monnier, Alain. Key factors for the cycling stability of graphite intercalation electrodes for lithium-ion batteries. Journal of power sources, vol.81, 243-247.

상세보기
Aurbach, D, Markovsky, B, Levi, M.D, Levi, E, Schechter, A, Moshkovich, M, Cohen, Y. New insights into the interactions between electrode materials and electrolyte solutions for advanced nonaqueous batteries. Journal of power sources, vol.81, 95-111.

상세보기
Ostrovskii, D, Ronci, F, Scrosati, B, Jacobsson, P. A FTIR and Raman study of spontaneous reactions occurring at the LiNi_yCo_(1−y)O₂ electrode/non-aqueous electrolyte interface. Journal of power sources, vol.94, no.2, 183-188.

상세보기
Ostrovskii, D., Ronci, F., Scrosati, B., Jacobsson, P.. Reactivity of lithium battery electrode materials toward non-aqueous electrolytes: spontaneous reactions at the electrode–electrolyte interface investigated by FTIR. Journal of power sources, vol.103, no.1, 10-17.

상세보기
Pantea, Dana, Darmstadt, Hans, Kaliaguine, Serge, Sümmchen, Lydia, Roy, Christian. Electrical conductivity of thermal carbon blacks : Influence of surface chemistry. Carbon, vol.39, no.8, 1147-1158.

상세보기
Kaye, G.. Structural changes in heat treated carbon blacks. Carbon, vol.2, no.4, 413-414,IN17-IN28,415-419.

상세보기
Jang, Dong H., Oh, SeungM.. Effects of carbon additives on spinel dissolution and capacity losses in 4V Li/Li_xMn₂O₄ rechargeable cells. Electrochimica acta, vol.43, no.9, 1023-1029.

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