초록 ▼

NaS 단전지를 제조하기 위한 Na, S 전극 주입장치를 개발하여 그로브 박스내 설치하였으며, wick 튜브 설계, 세라믹-금속 이종간 접합기술을 개발하였다. 특히 단전지 내부 실링정도를 평가할 수 있는 sealing test 장치를 자체 설계하여 제작하여 접합평가에 사용할 수 있도록 설치함으로써 차기년도 연구에서 단전지 제조를 추진할 수 있는 인프라를 구축하였다. 한편 양극 소재로서 Li₂Mn0₃와 (1 -X-Y )Li₂Mn0₃-xLiFe0_2<

NaS 단전지를 제조하기 위한 Na, S 전극 주입장치를 개발하여 그로브 박스내 설치하였으며, wick 튜브 설계, 세라믹-금속 이종간 접합기술을 개발하였다. 특히 단전지 내부 실링정도를 평가할 수 있는 sealing test 장치를 자체 설계하여 제작하여 접합평가에 사용할 수 있도록 설치함으로써 차기년도 연구에서 단전지 제조를 추진할 수 있는 인프라를 구축하였다. 한편 양극 소재로서 Li₂Mn0₃와 (1 -X-Y )Li₂Mn0₃-xLiFe0₂-yLiNi_0.8Co_0.20₂를 합성하고 전극을 제조하여 전기화학적 특성을 분석하여 용량 140 mAh/g 이상 되는 양극제조기술을 확보할 수 있었다.

NaS 전지는 원부자재가 풍부한 관계로 제조비용이 매우 저렴하기 때문에 대용량 2차 전지를 경쟁력이 있는 가격으로 공급할 수가 있다. 특히 그린 홈 정책과 연계하여 분산형 전력저장시스템의 보급화에 적용할 수가 있기 때문에 중장기적인 연구지원체제로 전환이 필요하다.

또한 Soda-Lime-Silicate glass와 Borosilicate glass 조성을 활용하여 HGMS가 생성되는 영역을 Si0₂-B₂0₂-Na₂0 시스템으로부터 도출하였다. HGMS의 두께는 B₂0₃의 함량에 따라 증가하였으며 기타 첨가제 성분 및 용융된 유리 조각 (fritz)의 크기 조절을 통해 균일한 HGMS를 형성시켰다.

차기년도의 추가적인 연구를 통해 보다 균일하고, 강도를 가진 HGMS의 조성비를 최적화 시키며, PCT 장치를 통해 수소 홉/방출 data를 수집할 것이다.

( 출처 : 초록 )

Abstract ▼

Sodium sulfur battery is well known for one of the most promising energy storage technologies, therefore basic research and development were carried out on BASE materials, electrode materials feed thus, wicks design for metal liquid circulation, bonding technology between dissimilar metals and ceram

Sodium sulfur battery is well known for one of the most promising energy storage technologies, therefore basic research and development were carried out on BASE materials, electrode materials feed thus, wicks design for metal liquid circulation, bonding technology between dissimilar metals and ceramics, and also test facilities to evaluate the elemental materials and system performance.

In cathode materials study, Li₂MnO₃ and (1-x-y)Li₂MnO₃-xLiFeO₂-yLiNi_0.8Co_0.2O₂ were synthesized by solid state method. In order to identify the crystalline phase, XRD was used and charge-discharge test was also carried out.

And, the hollow glass microspheres were developed for storing hydrogen gas. The synthesis and characterization of HGMS were drawn from SiO₂-B₂O₃-Na₂O system.The thickness of the HGMS could be varied with the amount of Boron oxide composition.

HGMS with best quality could be synthesized by the optimizing the additives and the size of the melted glass fritz. In the next year, the HGMS having uniform and high strength will be synthesized and optimized. The hydrogen gas adsorption/ desorption data will be collected by Pressure- Temperature- Composition (PCT) apparatus.

( 출처 : ABSTRACT )

목차 Contents

• 표지 ... 1제출문 ... 3요약문 ... 4SUMMARY ... 9CONTENTS ... 15목차 ... 17그림목차 ... 19표목차 ... 22Ⅰ. HGMS를 이용한 수소저장용 핵심소재 개발 ... 23 제 1 장 서론 ... 25 제 2 장 국내 ·외 기술개발 현황 ... 27 제 3 장 문헌 조사 및 분석 ... 34 제 1 절 유리의 정의 ... 34 1. 유리의 성분 ... 34 2 . 유리의 특성 ... 37 3. 유리의 종류 ... 41 제 2 절 분석 ... 44 1. 수소저장재로서의 유리 ... 44 2. 투입 원료량 계산 ... 48 제 4 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 50 제 1 절 HGMS 의 제조 및 분석 ... 50 1. HGMS 형태 ... 50 2. HGMS 제조 실험 ... 51 3. 제조한 HGMS 의 분석 ... 53 제 2 절 수소저장재로서의 HGMS 적용 ... 61 1 . 수소 저장 ... 61 제 5 장 결론 ... 64 참고문헌 ... 65Ⅱ. NaS 단전지 및 양극 소재 개발 ... 67 제 1 장 서 론 ... 69 제 2 장 기술의 개요 ... 70 제 1 절 원리 및 구조 ... 70 1. NaS 전지의 원리 ... 70 2 . NaS 전지의 구조 ... 71 3. NaS 전지의 특징 ... 72 제 2 절 기술개발수준 및 동향 ... 73 1 . 해외기술개발동향 ... 73 2. 국내 기술개발 현황 ... 76 제 3 장 연구 결과 ... 77 제 1 절 국내외 특허 및 기존 기술과의 연관성 ... 77 1. 특허 출원/등록 및 논문 출판 동향 및 방향 ... 77 2. 국내 특허출헌 동향 분석 ... 80 3. 세계적인 기술발전 동향/방향과 목표기술의 부합성 ... 81 4. 선행 기술 및 정보와의 차별성 ... 81 제 2 절 요소 기술 연구 ... 81 1. NaS 전지의 구성요소 ... 81 2. NaS 전지의 요소기술 개발 ... 83 3 . 단전지 제조기술 ... 88 4 . 시험 결과 및 고찰 ... 94 5 . 양극 소재 기술 개발 ... 100 제 4 장 결론 ... 109 참고문헌 ... 110끝페이지 ... 118