리튬-이온 및 리튬-황 전지에서의 다공성 탄소물질의 전기화학적 특성

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2016. 2. 성영은.The role of the energy storage in the society is becoming increasingly important. Until recently, the applications of energy storages have been generally limited to portable devices, and the energy storage companies have been unable to fully tap into the markets with great potential, such as electric vehicles and storages for residences. The market conditions, which favor the economically more viable fossil fuel, have been a formidable obstacle. However, today, the society seeks cleaner energy, which could replace the conventional fossil fuel, in order to provide a more sustaining environment for the next generations. Various factors have contributed to the change. For instance, the societies are alerted by the abnormal weather conditions such as El Niño and dust bowl that wreak havoc to cities and cause much dismay to its inhabitants. Moreover, the monopoly of oil producing countries that causes lopsided energy dependence for the industrialized countries have created a general consensus that energy independence is not an option, but a priority. The recent scandal involving Volkswagen and their complicit in the manipulation of the public regarding the mileage and emission of their diesel cars has further fueled the societys interest in the electric vehicles. While such attentions are highly encouraging for the engineers, scientists, and corporations involved in the energy storage sector, the means to provide suitable energy storages for the needs of the society is yet to be realized. In the case of lithium-ion battery (LIB), which is already commercialized by several companies in the world, there is still much room for advancement regarding its specific capacity and the rate capability in order to meet the requirements of energy intensive applications such as electric vehicles and storages for residences. This is not to say that there has been lack of effort in attempts to improve the aforementioned limitations. On the contrary, the energy storage is one of the most popular research topics in the academia and numerous papers are published every year. The real challenge, I believe, is maintaining the effort to truly understand science of the electrochemical system using both novel and conventional techniques, despite the unrealistic standards set by institutions and governments that favor reports of new materials with astounding cyclability and rate performance in high impact factor journals. Such limitations have encouraged the researchers to seek for quick reports on novel design of materials and their performance, which deserves some merit, but they often lack the depth for further advancement. Often, a publication means the end to the research regarding that material for many engineers and scientist. In this regards, I believe I have tried to evade such tendencies and made an effort to truly understand the electrochemical phenomena occurring within the porous carbon structures. The first chapter of the thesis introduces the general overview of the Li-ion and Li-S batteries. The part includes the discussion of the critical issues that are under investigation in academia regarding each electrochemical system. Furthermore, a part explaining the overall objective of the dissertation is included. The second chapter of the thesis discusses about the activation of micropore-confined sulfur within hierarchical porous carbon for lithium-sulfur batteries. Hierarchical porous carbon is often used in Li-S batteries due to the widely perceived benefits regarding the wide range of pore sizes. However, such notions are based solely on demonstrations of improved cyclic performances, and specific evidence to prove the utilization of the pores is yet to be found. Herein, we report, for the first time, the evidence for gradual activation of micropore-confined sulfur within porous carbon structures. By systematic comparison of microporous and hierarchical porous structures, we show that at sufficiently low current, sulfur infused hierarchical porous structures display a slowly activated and reversible reaction at 1.75 V vs Li/Li+ during discharge. This is in addition to the conventionally reported two voltage plateau at 2.3 and 2.1 V. Furthermore, the effects of LiNO3 decomposition on the system and the electrochemical mechanism behind the activation process is elucidated. Overall, the findings supplement the currently known electrochemical mechanisms occurring within porous structures and pave the way for more efficient utilization of hierarchical porous structures for applications in Li-S batteries. The third chapter of the thesis discusses about the improved electrochemical performance of a three-dimensionally ordered mesoporous carbon based lithium-ion battery using vinylene carbonate as an electrolyte additive. Within this study, the effects of vinylene carbonate (VC) as an electrolyte additive on a 3-dimensionally ordered mesoporous carbon (3DOmC) based lithium ion battery (LIB) are investigated. Our investigation reveals an optimal concentration of VC, which improves the discharge specific capacity at the 100th cycle to 844.3 from 684.3 mAh g-1, and improves the first cycles Coulombic efficiency to 32.4 from 23.7%. The improvements are revealed to be a result of the reduced charge transfer and solid electrolyte interface (SEI) resistance, enabling better permeability of Li ions. This work demonstrates that VC is a viable electrolyte additive in improving the performance of a non-graphitic carbonaceous material. The studies mentioned above addresses the most critical issues in each system and provides a stepping stone for further research to establish ideal solutions. We hope to see the fruition of hard work in the near future.Chapter 1. Introduction 1 1.1. Background on energy storages 1 1.1.1. The science behind the device 1 1.1.2. Lithium ion battery 4 1.1.3. Lithium sulfur battery (Li-S battery) 12 1.2. Recent progress in energy storage systems. 17 1.2.1. Research trends in LIB 17 1.2.2. Research trends in Li-S battery 20 1.3. The objective of the dissertation. 24 Chapter 2. Activation of micropore-confined sulfur within hierarchical porous carbon for lithium-sulfur batteries. 28 2.1. Introduction 28 2.2. Experimental 31 2.2.1. Synthesis of resorcinol-formaldehyde (RF) polymer and carbon spheres (SMC) 31 2.2.2. CO2 activation of SMC to obtain HMC 31 2.2.3. Synthesis of MC 32 2.2.4. Preparation of carbon-sulfur composites and mixtures 33 2.2.5. Characterization 33 2.2.6. Electrochemical measurements 34 2.3. Results and discussion 40 2.4. Conclusion 79 Chapter 3. Improved Electrochemical Performance of a Three-Dimensionally Ordered Mesoporous Carbon Based Lithium Ion Battery Using Vinylene Carbonate. 80 3.1. Introduction 80 3.2. Experimental 82 3.2.1. Synthesis of silica nanoparticles 82 3.2.2. Synthesis of three-dimensionally ordered mesoporous carbon 82 3.2.3. Electrolytes 83 3.2.4. Electrochemical measurements 83 3.2.5. Characterization 84 3.3. Results and discussion 85 3.4. Conclusion 100 References 101 국문초록 108Docto

Curcuminoid 계열 물질의 혈관 수축 억제 기전에 대한 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 약학과, 2014. 2. 정진호.고혈압은 심혈관 질환, 뇌졸중, 신장질환 등의 가장 큰 risk factor로 알려져 있어 이를 예방하고 치료하기 위해 현재 수많은 합성 의약품을 이용하고 있다. 하지만 장기 치료를 기본으로 하는 고혈압 치료의 특성 상 수많은 부작용이 보고되고 있어, 좀 더 효과 적이고 부작용이 적은 고혈압 치료제의 개발을 위해 천연 성분을 이용하여 새로운 고혈압 치료를 개발하려는 연구가 진행 중에 있다. 천연물 울금의 주요 활성성분으로 알려진 Curcuminoid는 CC1, CC2, CC3, CC4가 있으며, 실험 결과 CC4의 혈관 수축 억제 효과가 가장 큰 것으로 밝혀졌다. 다른 Curcuminoid에 비해 CC4는 그 효과가 잘 알려지지 않았으므로 본 연구에서는 CC4의 혈관 수축 억제에 관한 효과를 규명 하고자 한다. 분리한 흰 쥐의 흉부 대동맥에 CC4를 전 처리 하였을 때, Serotonin 및 Phenylephirne (PE)에 의한 혈관 수축을 농도 의존적으로 억제시켰다. 이런 효과가 비 선택적인 혈관 평활근 손상 때문에 일어나는 것인지 확인하기 위해 LDH assay 및 CC4에 의한 효과의 가역성을 확인 하였고 그 결과 CC4의 혈관 수축억제는 혈관 평활근의 손상에 의한 비가역적 효과 및 비 특이적인 세포 독성 작용이 아니라는 사실을 확인 할 수 있었다. 혈관 수축의 정도는 내피 및 평활근에 의해서 조절되므로 CC4의 작용점을 확인하기 위해 내피를 제거한 혈관에서 실험 해 본 결과 CC4는 평활근에 작용하여 혈관 수축을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 혈관 평활근 세포에서 칼슘은 CaM과 함께 MLC을 인산화 시켜 혈관 수축을 유발하는 중요한 요소이다. 따라서 CC4가 Serotonin에 의한 평활근 세포내의 칼슘 level에 어떠한 영향을 주는지 확인 하였다. 실험 결과 CC4는 Serotonin에 의한 평활근 세포내의 칼슘 level 증가를 억제함을 확인 할 수 있었다. 이때 평활근 세포내의 칼슘 증가는 Voltage- Operated Calcium Channel (VOCC), Store-Operated Calcium Channel (SOCC) 에 의한 외부 칼슘의 유입 그리고 Sarcoplasmic Reticulum (SR) 내에서의 칼슘 유리에 의한 내부 칼슘의 유리에 의해 증가하므로 CC4가 어느 경로를 통해서 칼슘 level을 감소시키는지 알아보았다. 그 결과 CC4가 모든 경로를 통한 칼슘 level 증가에 따른 혈관 수축을 억제 하였다. 따라서 CC4는 비 특이적으로 모든 평활근 세포내의 칼슘 level 증가 경로를 억제함으로서 혈관 수축억제를 일으키는 것으로 사료된다.목 차 초 록 ⅰ 목 차 ⅲ List of Figures ⅳ List of Abbreviations ⅴ 서 론 1 실험방법 4 시약 4 실험동물 4 혈관 조직 분리 4 혈관의 수축력 측정 5 혈관 수축의 washout 효과 측정 6 혈관으로부터의 LDH 유출 실험 6 평활근 세포내 칼슘 level 측정 7 외부 및 내부 칼슘 의존성 측정 8 통계처리 9 실험결과 10 고 찰 20 참고문헌 25 Abstract 31Maste

(A) STUDY ON TEACHER'S PERCEPTION ON ABUSED YOUNG CHILDREN IN LOW SOCIO-ECONOMIC STATUS AREAS

본 연구는 영세지역 새마을 유아원 어린이 중에서 학대받는 어린이는 얼마나 되며, 그 어린이의 특성과 교사의 태도, 신고제도에 대한 인식을 알아보는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 다음과 같은 4개의 연구 문제를 설정하였다. 1 .영세지역 새마을 유아원에 다니는 유아 중에서 학대받는 유아는 얼마나 되는가? 교사가 인식한 학대의 원인은 무엇인가? 2. 학대받는 유아에게 나타나는 신체적, 행동적 그리고 심리·정서적인 특성은 무엇인가? 그것은 성별에 따라 차이가 있는가? 3. 학대받는 유아에 대한 교사의 태도는 어떠한가? 4. 학대 방지 제도에 대한 교사의 인식 및 현행 학대 신고제도에 대한 교사의 인식과 이용도는 어떠한가? 본 연구의 대상은 서울특별시에 소재한 영세지역 새마을 유아원 21개의 담임교사 71명이었다. 연구를 위하여 사용된 도구는 면접지와 질문지이다. 면접지 내용 중에서 유아의 특성에 관한 문항들은 Brenner와 Halperin의 이론을 근거로 하였다. 연구방법은 면접법과 질문지법을 병행하였다. 자료처리는 유아의 특성에 관한 5단계·평정척도 문항의 경우, 점수의 평균치, 중앙치, 빈도 그리고 백분율을 구하였으며 성별에 따른 차이를 알아보기 위하여 평균차이를 T검증하였다. 그 외의 문항들은 빈도와 백분율을 구하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 영세지역 새마을 유아원 어린이 주에서 학대받는다고 판단되는 유아는 7.84%였다. 교사가 인식한 학대의 주원인은 경제적 빈곤, 부모의 무책임과 무관심 그리고 잘못된 자녀 교육관 순으로 나타났다. 교사들은 1인당 평균 3명의 학대받는 유아를 담당하고 있는 것으로 나타났다. 2. 학대받는 유아에게 가해진 외적인 상처는 주로 손, 회초리 그리고 혁대 등으로 맞은 자국과 심한 타박상이었다. 이들 유아의 85% 는 청결·위생상태가 나쁘고 63%는 날씨와 상황에 맞지 않는 옷차림을 하는 것으로 나타났다. 60%이상이 반사회적인 행동특성을 보이며 50%이상이 내향적인 행동양식을 보였다. 또한 48%가 부정적인 자아개념을 가지고 있는 것으로 나타났다. 학대받는 유아가 보이는 특성은 성별에 따라서는 대체로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 남자가 여자보다 더 수동적으로 여자가 남자보다 타인의 관심을 끌려고 하는 것으로 나타났다. 3 .교사들은 학대받는 유아를 발견하였을 때 50%이상이 유아에게 관심을 갖고 따뜻하게 대해주며 부모와 상담하는 것으로 나타났다. 또한 부모교육 프로그램에서 학대에 대한 내용을 다루어 보았는지에 대해서는 80 %가 다루어 보지 않았다고 응답하며, 아직까지 부모교육을 통한 학대에 대한 접근은 이루어지지 않은 것으로 나타났다. 4. 교사의 85%는 학대하는 부모에 대해, 도와주어야 한다는 지지적인 태도를 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한 교사의 90%는 아동 권익 보호 신고소가 필요하다고 느끼고 있었으며 신고에 대한 유아교육기관의 책임에 대해서는 60%가 신고해야 한다고 응답하였다. 현행, 아동 권익 보호 신고소에 대해서는 교사의 75%가 아직 모르고 있는 것으로 나타났다.;The purpose of this study is to examine the characteristics of abused children in low Socio-economic status areas, teacher's perception, attitude and coping behavior on child abuse and reporting. The study contains four questions: 1. What is the percentage of abused children in young children? And how is the family surroundings and what is the cause of abuse? 2. What is the characteristics of physical, behavioral and psycho-emotional aspects in abused children? Is there any differences in characteristics according to sex? 3. What is the teacher's coping strategies of abused children? 4. How is the teacher's perception of reporting to the institution and teacher's attitude on child abuse? The subject of this study were 71 teachers in 21 Saimaeul nursery school in low socio-economic status areas in Seoul. The tool of this study was the questionnaire. In the questionnaire, the rating scales for children's characters were based on theories of Brenner and Halperin. The results of the study are as follows: 1. 7.84% of young children were abused. The main causes of abuse were poverty, parent's irrisponsibility and misconception of the child care. 2. abused children shows various deviations in physical, behavioral and psycho-emotional aspects. Male children were more passive than female one and female children tried to draw more attention. 3. Teacher's coping strategies were having warmer attitude on child and counseling with parents. Teacher's attitudes on parents were supportive and empathic. 4. 75% of teachers had no knowledge of reporting to the institution but 90% of teachers felt that reporting to the institution was needed.목차 = ⅲ 논문개요 = ⅴ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 의의 및 필요성 = 1 B. 연구의 목적 및 문제 = 3 C. 연구의 제한점 = 4 Ⅱ. 이론적 배경 = 5 A. 학대의 정의 = 5 B. 학대받는 유아의 특성 = 11 C. 교사의 인식과 태도 = 26 D. 관련연구 = 34 Ⅲ. 연구방법 = 42 A. 대상 = 42 B. 도구 = 43 C. 절차 = 44 Ⅳ. 결과 및 해석 = 46 A. 학대받는 유아의 발견빈도 = 46 B. 학대받는 유아의 특성 = 48 C. 학대사례에 대한 교사의 태도 = 60 D. 교사의 인식과 견해 = 61 Ⅴ. 논의 및 결론 = 69 참고문헌 = 73 부록 = 78 ABSTRACT = 8

체육교사의 직무스트레스와 사기저하의 관계

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :체육교육과,2000.Maste

가설적 갈등상황의 토의가 유아의 도덕적 추론 발달에 미치는 영향 : 분배 정의 추론을 중심으로

본 연구의 목적은 인지발달적 도덕교육 접근방법 중의 하나인 가설적 갈등상황에 대한 토의과정을 소개하고, 유아의 도덕적 추론 진보에 미치는 토의의 효과를 밝힘으로 교사들이 현장에서 활용할 수 잇는 적합한 도덕교육 자료와 방법을 제시하는 것이다. 이와 같은 목적을 위해 다음과 같은 연구 문제가 설정되었다. 가설적 갈등상황에 대한 토의가 분배정의 추론의 진보에 미치는 효과는 유아의 토의참여 여부와 성별, 그리고 참여 여부와 성별에 의한 상화작용 효과가 있는가? 가설적 갈등상황에 대한 토의에 참여한 유아들의 토의 양상은 어떻게 전개되는가이다. 본 연구의 대상은 서울시에 소재한 Y 유치원의 5세아 남녀 12명씩 총 24명이었다. 연구자는 실험집단 12명의 유아를 두 개의 소집단으로 나누어, 한 주에 한 번씩 10주동안 갈등상황에 대한 토의에 참여하게 하였다. 연구절차는 유아의 분배정의 추론 수준을 알아 보기 위한 사전검사, 10주간의 처치(토의), 그리고 사후검사 순으로 진행되었다. 연구도구는 유아의 가설적 갈등상황에 대한 토의를 위해 사용된 이야기 그림자료로서, 이는 연구자가 우리나라 상황에 맞게 극화 제작한 것이다. 또한 사전·사후 검사에서 유아들의 도덕 추론 수준을 측정하기위해 사용한 측정도구는 Damon의 사회 도덕성 면접(Social/moral interviews for young children)중에서 분배정의 추론 검사를 연구자가 수정한 것이다. 수집된 자료는 통계적인 통제를 위해 교정 평균값을 구하고 사전검사 점수를 매개 변인으로 공분산분석을 적용하여 분석하였다. 또한 녹음된 토의 내용은 10회 토의중 1차, 4차, 7차, 10차 4회분의 토의 사본을 작성하여 질적 분석 기준에 따라 분석하였다. 또한 토의사본에 나타난 교사와 유아의 발화수를 유형별로 분석하여 토의가 거듭되면서 나타나는 변화양상에 대해 알아보았다. 본 연구의 분석 결과는 다음과 같다. 가설적 갈등상황에 대한 토의에 참여한 유아들은 토의에 참여하지 않은 유아들보다 분배정의 추론의 수준이 더 높게 나타났다. 그러나 유아의 분배정의 추론의 수준은 성별에 따라 차이가 없었으며 갈등상황에 대한 토의 여부와 성별에 의한 상호작용 효과도 없었다. 유아들은 토의에 참여하면서 자신의 추론을 이야기하고 추론을 정당화 하는 능력이 향상되었다. 교사는 토의를 유도하고 지속하기 위해 문제를 명료히하고, 토의를 유도하고, 갈등상태와 논쟁의 균형을 유지하기 위해 개입하였다. 이러한 개입은 가치로운 토의를 위해 반드시 필요한 요소인 것으로 나타났다. 또한 토의가 진행될수록 유아-유아 상호작용은 증가하는 것으로 나타났다. ; A major concern in the area of moral education is whether or not procedures exist that can effectively raise the development of mature moral reasoning in young children. The purpose of present study is to find the effect of the moral discussion on children level of moral reasoning. To meet this purpose, six research questions have been set up as follows: I. What is the effect of moral discussion on children’s level of moral reasoning. 1. Is there any significant difference in discussion group (experimental group) in their level of positive justice reasoning in comparison with the non-discussion group (control group)? 2. Is there any significant difference in their level of positive justice reasoning in regard to the variable of sex? 3. Is there any significant difference in their level of positive justice reasoning in regard to the variable of group, sex, and jointly? II. What is the moral discussion mode? 1. What is the childrens moral reasoning progress? 2. What is the teacher’s intervention? 3. What is the child-child interaction? The children in private Y kindergarten in Seoul, chosen for the subject of this study in a neighborhood of upper-middle class. Twenty four children( 12 boys and 12 girls) were randomly selected from one of the Y kindergarten classes. Twelve experimental subjects were participated in ten-weeks discussion intervention. The experimental procedure were pre-test, moral discussion on dilemma situation for 10 stories, and post-test. The pre and post test interviews for the positive justice reasoning were tape-recorded. Te children’s responses were rated by the two trained rators. The rated data were analyzed by adjusted means and analysis of covariance (ANCOVA) for statistical control. The discussion procedures were video and audio tape recorded. The moral discussions on 4 dilemma situation were transcripted, and analyzed by qualitative analyzing categories. The results of the study are as follows: I. The moral discussion on dilemma situation brought an effective result to facilitate childrens moral reasoning. 1. The moral discussion on dilemma situation significantly raised the experimental subjects’ positive justice level to compare the control group. 2. There was no significant difference in the children’s level of moral reasoning in regard to the variable of sexes. 3. There was no significant difference in regard to the variable of group and sex, jointly. II. Experimental group children showed more capable of in-depth moral discussion with the teacher’s intervention. 1. Children’s moral reasoning and discussion skill improved over the ten-weeks discussion period. 2. Teacher’s interventions were needed to initiate the discussion, lead to discussion, clarifying and refocusing on the dilemma. 3. Child-child interactions were increased over the ten-weeks discussion period. Children could talk about their moral reasonings, agreeable pionts, debates each other, and justify their reasonings.논문개요 I. 서론 -------------------------------------------------------------- 1 A. 연구의 필요성 ---------------------------------------------------- 1 B. 연구의 목적 및 문제 ---------------------------------------------- 7 II. 이론적 배경 ------------------------------------------------------ 8 A. 유아의 도덕성에 대한 인지발달적 관점 ----------------------------- 8 B. 가설적 갈등상황 토의의 인지발달적 접근 --------------------------- 30 C. 가설적 갈등상황 토의가 도덕적 추론발달에 미치는 효과 ------------- 39 III. 연구 방법 ------------------------------------------------------- 49 A. 연구 대상 -------------------------------------------------------- 49 B. 연구 도구 및 측정도구 -------------------------------------------- 50 C. 연구 절차 -------------------------------------------------------- 57 D. 연구 가설 -------------------------------------------------------- 62 IV. 결과 및 해석 ----------------------------------------------------- 63 A. 분배정의 추론에 미치는 토의의 효과 ------------------------------- 64 B. 토의의 전개 양상 ------------------------------------------------- 77 V. 논의, 결론 및 제언 ------------------------------------------------ 99 A. 논의 ------------------------------------------------------------- 99 B. 결론 및 제언 -----------------------------------------------------103 참고문헌 -------------------------------------------------------------107 부 록 -------------------------------------------------------------120 부록I. 교사 설문지 부록II. 연구 도구 - 가설적 갈등상황 이야기 자료 부록III. 검사도구 부록IV. 유아의 분배정의 추론양상 부록V. 토의사본( 1차, 4차, 7차, 10차 ) 영문초록 -------------------------------------------------------------17

A Study on the Efficiency Improvement of RF Power Amplifier for Base station

Maste

RF Sputter를 통하여 이산화 타이타늄을 코팅한 리튬이온전지용 Li1.07(Ni0.38Co0.15Mn0.4)O2 양극전극의 특성 향상

Lithium ion batteries (LIB) have become imperative in the modern world. They are now widely used as power sources for most of the portable electronic devices. Furthermore, there is an ongoing research to apply the lithium ion batteries in electric vehicles. In order to do so, however, the capacity, rate capability, and cyclability must be further improved. At the present, surface modification is one of the most effective measures to improve the performance of LIB. While previous researches on the surface modifications mainly employed the sol-gel and the atomic layer deposition method, this study would like to explore a sputtering method and its effect on the cathode performance. The cathode used in this research is Li1.07Co0.15Ni0.38Mn0.4O2, referred as overlithiated layered metal oxide (OLO) throughout the paper. Amorphous TiO2 is sputtered on the OLO electrodes for 20, 40, and 60 minutes, and the samples are cycled at 90 mA/g between 2 and 4.8 V vs. Li/Li+. The sample sputtered for 40 minutes have the highest specific capacity. Initially, the sample sputtered for 40 minutes has 10 mAh/g more specific capacity than that of the uncoated sample, but the difference increases to 15 mAh/g at 100th cycle. The voltage profile indicates the sputtering has not increased the electrodes overpotential. The cause for the improvements in performance is two folds. First, the TiO2 coating reduces the side reactions on the surface. Second, the coating improves the stability of the electrode structure. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) shows that the sputtered sample has less solid electrolyte interface (SEI) and charge transfer resistance than that of the uncoated sample. The EIS data is supported by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) data, where the sputtered sample shows lower content of electrolyte decomposition product, such as LiF. Such decomposition product impedes the Li ion diffusion. Furthermore, the galvanostatic intermittent titration technique (GITT) result demonstrates the coating improves the Li+ chemical diffusion coefficient. Such result indicates the coating has a role in maintaining the stability of the structure, mainly through preventing the dissolution of Co or Mn ions. In summary, the sputtering acts as an artificial SEI layer that is stable at high voltage range, inducing better kinetic properties and structural stability than that of the pristine sample.첨단 전자산업이 발전함에 따라 휴대용 전자기기의 사용 및 그 성능이 기하급수적으로 증가하고 있다. 이에 따라 적합한 에너지 저장 및 변환 기술력의 향상이 요구되고 있으며, 특히, 리튬이온전지에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 리튬이온전지는 일반적으로 휴대용 전자제품의 전력공급원으로 이용되고 있으며 차후에는 전기 자동차(EV)에도 적용하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, 전기차 전력원으로서 아직까지는 용량, 고속 충방전 및 장기성능 등이 부족한 실정이다. 위의 문제점을 보완하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있으며, 표면처리를 통한 리튬이온전지의 부차적인 반응을 최소화하여 전극의 성능을 향상시키는 연구가 주요 연구 중 하나로써 진행되고 있다. 표면 처리 공정으로는 대표적으로 sol-gel을 통한 표면 코팅이나 atomic layer deposition을 통한 표면 처리가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 sputter를 이용하여 표면처리를 진행함으로써 이에 따른 양극성능의 향상을 유도하고 표면처리에 따른 성능 향상의 원인을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 양극 물질은 Li1.07Co0.15Ni0.38Mn0.4O2 로서 본 논문에서는 OLO라는 명칭을 사용하였다. 표면 처리는 비결정질의 TiO2를OLO 전극 상에 처리하였으며, 표면 코팅층의 변화에 따른 성능을 분석하기 위해 sputtering 시간을20, 40, 60 분으로 조절하였다. 이후에 90 mA/g의 전류속도로 2~4.8V vs. Li/Li+ 사이에서 배터리 테스트를 진행하였다. 40분 sputter를 진행한 것의 용량이 가장 우수하였으며, 초기에는 sputter를 하지 않은 샘플보다 10mAh/g 더 용량이 많았으나 100 사이클에서는 그 차이가 15 mAh/g이 되었다. 전압 프로파일에서는 sputter를 한 샘플이 하지 않은 샘플에 비해 overpotential이 증가하지 않은것이 확인이 되었다. 속도적인 향상의 이유로는 두 가지 정도를 들 수 있다. 첫 째로는 TiO2 코팅이 전해질과 양극표면이 직접적으로 접촉하지 않게 해줌에 따라 전해질과 양극재의 접촉에 의한 부반응들을 억제 시켜준다. 또한 두 번째로는 전극의 구조유지에 영향을 준다. EIS 데이터를 통하여 분석해 본 결과 코팅을 하였을 때 전극피막과 전하이동의 저항이 줄어드는 것을 확인하였다. 이 결과는 XPS 데이터분석을 통하여서도 확인을 할 수 있었으며 sputter를 진행한 샘플은 하지 않은 것 보다 전해질의 부반응으로 생겨난 부산물들이 더 적은 것을 확인할 수 있었다. 특히, LiF 의 양이 현저하게 낮은 것을 확인할 수 있었는데, 부산물로 생성되는LiF는 리튬이온전달을 방해함으로서 charge transfer 에도 영항을 주는 물질로서 이와 같은 부산물의 생성을 억제함으로써 좀더 우수한 성능을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 또한, GITT기법으로 분석해 본 결과 코팅에 인하여 리튬이온전달이 향상됨을 확인 할 수가 있다. 이것은 코팅이 전극의 구조적인 안정성에 기여를 한다는 증거이기도 한데 특히, Co 나 Mn과 같은 금속이온의 용출을 억제 함으로서 구조의 안정성을 향상시킨다. 본 연구를 통하여 sputter를 이용하여 만든 인위적인 SEI막은 높은 전위에서도 안정하여 전극의 kinetic한 특성과 구조적인 안정성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.Abstract i List of figures iii List of Tables iv Contents v 1.Introduction 1 2. Backgrounds 4 2.1 The basics of lithium ion battery 4 2.2 The mechanisms of lithium ion battery 4 2.3 Components in lithium ion battery 7 2.3.1 Cathode 7 2.3.2 Anode 8 2.3.3 Electrolyte 10 3. Experimental Method 12 3.1. Preparation of material 12 3.1.1 Chemical reagent 12 3.1.2 Electrode Preparation 12 3.1.3 Radio Frequency Sputtering 13 3.1.4 Half Cell and Three Electrode Cell Preparation 13 3.2 Electrochemical analysis 16 3.2.1 Charge-discharge experiment 16 3.2.2 Galvanostatic Intermittent Titration Technique (GITT) 16 3.2.3 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) 16 3.3 Structural Analysis 16 3.3.1 X-ray Diffraction (XRD) 16 3.3.2 High Resolution-Transmission Electron Microscope (HR-TEM) 17 3.4 Surface Analysis 17 3.4.1 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 17 3.4.2 Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM) w/ Focused Ion Beam and Back Scatter Electron (BSE) Detector 18 4. Results and discussions 19 4.1 The Analysis of OLO powder and Electrodes 19 4.1.1 Chemical Analysis 19 4.1.1 Structural Analysis 21 4.1.2 Surface Analysis 26 4.2 The Electrochemical Analysis 36 4.2.1 Cycle Performance 36 4.2.2 Charge Transfer and SEI Layer 39 4.2.3 Chemical Lithium Diffusion Coefficient 43 5. Conclusion 48 References 49 요약 (국문초록) 57Maste