• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.359-362
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• 2000

The purpose of this study is to research and develop graphene composite for lithium polymer battery. VO(graphene) composite is one of the promising material as a electrode active material for lithium polymer battery(LPB). We investigated AC impedance response and charge/discharge cycling of VO(graphene)/SPE/Li cells. The first discharge capacity of VO(graphene) cathode with 50wt.% V$_2$O$\sub$5/ was 150mAh/g, while that of VO(graphene) cathode with 85wt.% V$_2$O$\sub$5/ was 248mAh/g. The Ah efficiency was above 98% after the 2nd cycle. The discharge capacity of VO(graphene) anode with 3wt.% V$_2$O$\sub$5/ was 718 and 266mAh/g at cycle 1 and 10 at room temperature, respectively. The VO(graphene) anode with 3wt.% V$_2$O$\sub$5/ in PVDF-PAN-PC-EC-LiC1O$_4$ electrolyte showed good capacity with cycling.

• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.513-517
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• 2013

고내열성 고분자인 폴리벤족사진(PBZ)과 전도성 그래핀을 혼성화시켜 새로운 전도성 복합박막을 제조하는 연구를 처음으로 수행하였다. 단순한 열처리 공정에 의해 동시에 그래핀 옥사이드와 벤족사진 단량체를 환원 및 경화를 시켜 기계적/전기적 특성이 크게 향상된 그래핀/PBZ 복합 박막을 제조하였다. 그래핀/PBZ 복합 박막의 화학/결정 구조 및 형태학적 미세구조 분석으로부터 약 3 wt%의 그래핀이 복합 박막에 들어가더라도 그래핀이 비교적 균일하게 분산된다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 PBZ박막의 기계적 물성 향상과 동시에 도전성을 부여하는 효과적인 경로를 제공할 수 있었다.

• 한국표면공학회지
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• 제53권5호
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• pp.213-218
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• 2020

Composite material of the graphene ball (GB) inserted graphene oxide (GO) sheet for a supercapacitor electrode was studied. Chemical vapor deposition (CVD) process used to make GBs on the silicon oxide nanoparticles. The GBs mixed into the GO sheets to make GOGB and reduced it to create a reduced GOGB(RGOGB) composite. The RGOGB composite electrode had a large surface area and improved electrochemical properties. Specific capacitance of the RGBGO composite electrode was higher over 20 times than a pure GO and GOGB electrode in cyclic voltammetry(CV) tests, and the Z' and Z" impedance measured by an electrochemical impedance spectrometry(EIS) also low. So, the RGBGO composite electrode would use effectively to expand a performance of supercapacitor.

• Carbon letters
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• 제16권2호
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• pp.101-106
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• 2015

We report a covalent functionalization of graphene nanoparticles (GnPs) employing 2,3,4-Tri-O-acetyl-${\beta}$-D-xylopyranosyl azide followed by fabrication of an epoxy/functionalized graphene nanocomposite and an evaluation of its thermo-mechanical performance. Successful functionalization of GnP was confirmed via thermal and spectroscopic study. Raman spectroscopy indicated that the functionalization was on the edge of the graphene sheets; the basal plane was not perturbed as a result of the functionalization. The epoxy/functionalized GnP composite system exhibited an increase in flexural modulus (~18%) and glass transition temperature (${\sim}10^{\circ}C$) compared to an un-functionalized GnP based epoxy composite.

• Steel and Composite Structures
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• 제32권6호
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• pp.821-832
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• 2019

An analysis on thermal buckling and postbuckling of composite laminated plates reinforced with a low amount of graphene platelets is performed in the current investigation. It is assumed that graphaene platelets are randomly oriented and uniformly dispersed in each layer of the composite media. Elastic properties of the nanocomposite media are obtained by means of the modified Halpin-Tsai approach which takes into account the size effects of the graphene reinforcements. By means of the von $K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ type of geometrical nonlinearity, third order shear deformation theory and nonuniform rational B-spline (NURBS) based isogeometric finite element method, the governing equations for the thermal postbuckling of nanocomposite plates in rectangular shape are established. These equations are solved by means of a direct displacement control strategy. Numerical examples are given to study the effects of boundary conditions, weight fraction of graphene platelets and distribution pattern of graphene platelets. It is shown that, with introduction of a small amount of graphene platelets into the matrix of the composite media, the critical buckling temperature of the plate may be enhanced and thermal postbuckling deflection may be alleviated.

• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.277-282
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• 2021

초임계유체 조건은 별도의 환원제와 높은 열처리 공정조건 없이 산화그래핀으로부터 그래핀을 제조할 수 있다. 본 연구에서는 메탄올과 에탄올 용매의 초임계유체 조건에서 산화그래핀을 그래핀으로 변환시키는 공정을 연구하였다. 제조된 그래핀의 구조를 FE-SEM과 XRD를 사용하여 분석하였을 때, 초임계 조건에서 산화그래핀의 환원반응은 다른 변수(농도, 반응시간)보다는 용매의 변화에 더 크게 영향을 받았다. 에탄올 용매의 사용이 메탄올을 사용했을 때보다 환원반응에 더욱 좋은 결과를 보여주었다. 본 연구에서 준비된 그래핀을 20 wt%까지 에폭시수지와 혼합하여 복합수지 조성물을 제조하여, 이 조성물의 열전도특성을 분석하였다. 복합수지조성물의 열전도도는 그래핀의 함량에 비례하여 상승하였고, 에탄올 초임계 용액조건에서 제조된 그래핀이 복합수지조성물의 열전도도에 더 효과적이었다.

• 센서학회지
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• 제29권3호
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• pp.201-204
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• 2020

In this study, we fabricated and evaluated graphene composite based 3D scaffolds and planar films. The hybrid composite was prepared by mixing a calculated amount of graphene nanopowder and polydimethylsiloxane in tetrahydrofuran solution. The hybrid composite is easy to manufacture into various forms using direct printing technology or a pressing method. A 3D scaffold structure was prepared at ambient temperature with a flow rate of 240 mm/min. The nozzle pressure was maintained at 350 kPa by adjusting the viscosity of the composite material. The planar film was prepared at different thicknesses using a roll-to-roll equipment. The prepared hybrid nanocomposites were evaluated to investigate their electrical properties according to temperature and mechanical deformation. The obtained results were consistent with each other. Therefore, it can be used effectively as sensors through shape definition.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권3호
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• pp.398-406
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• 2022

To satisfy the growing demand for high-performance batteries, diverse novel anode materials with high specific capacities have been developed to replace commercial graphite. Among them, cobalt hydroxides have received considerable attention as promising anode materials for lithium-ion batteries as they exhibit a high reversible capacity owing to the additional reaction of LiOH, followed by conversion reaction. In this study, we introduced graphene in the fabrication of Co(OH)₂-based anode materials to further improve electrochemical performance. The resultant Co(OH)₂/graphene composite exhibited a larger reversible capacity of ~1090 mAh g^-1, compared with ~705 mAh g^-1 for bare Co(OH)₂. Synchrotron-based analyses were conducted to explore the beneficial effects of graphene on the composite material. The experimental results demonstrate that introducing graphene into Co(OH)₂ facilitates both the conversion and reaction of the LiOH phase and provides additional lithium storage sites. In addition to insights into how the electrochemical performance of composite materials can be improved, this study also provides an effective strategy for designing composite materials.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1088-1095
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• 2018

본 연구에서는 탄소 나노재료 중 환원된 그래핀 옥사이드와 전도성 고분자중 폴리아닐린을 복합화 하여 슈퍼커패시터용 전극을 제조하였으며, 각각의 전극 재료가 가지는 단점을 서로 보완하고 장점을 극대화시킴으로써 전극의 전기화학적 특성을 크게 향상 시킬 수 있었다. 전극 물질에 사용된 폴리아닐린은 아닐린 단량체를 화학 중합법으로 제조하였고, 환원된 그래핀 옥사이드는 별도의 전 처리 과정 없이 사용하였으며, DMF(N,N-dimethyl formamide)를 용매로 도입하여 분산용액을 제조하였다. 분산용액은 금이 코팅된PET(Polyethylene terephthalate) 기판위에 산업적 스케일로 적용이 가능한 스프레이 코팅 방법을 이용하여 전극으로 제조하였다. 환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료를 기반으로 제조된 전극의 전기화학적 특성을 비교하기 위하여 환원된 그래핀 옥사이드와 폴리아닐린 단일 전극을 제조하였으며, 동일한 조건하에서 순환전압전류법, 임피던스 분광법, 정전류 충 방전법을 통하여 각각의 전극이 나타내는 전기화학적 특성을 비교 분석 하였다. 그 결과로, 환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료를 기반으로 제조된 전극은 폴리아닐린, 환원된 그래핀 옥사 단일 전극에 비하여 전기 용량 값이 높게 나타났으며, 전해질 계면과의 내부 저항은 폴리아닐린, 환원된 그래핀 옥사이드 단일 전극에 비하여 각각 24 %, 58 % 감소하는 결과를 나타내었다. 이러한 결과로 미루어보아 본 연구를 통하여 제조된 환원된 그래핀 옥사이드/폴리아닐린 복합재료 기반의 전극은 유연성 에너지 저장 매체나 웨어러블 전자기기에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.25-29
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• 2020

본 연구에서는 롤 공정으로 제작된 고분자(polydimethylsiloxane, PDMS)/그래핀(graphene) 복합재료를 기판으로 하여 간단한 표면처리 공정을 통해 센서를 구현하였고, 이 센서의 성능과 거동에 대한 고찰을 실시하였다. 고분자와 그래핀 파우더를 혼합한 전구체를 3-롤 공정으로 제조하였고, 이를 2-롤 공정에 도입하여 고분자/그래핀 기판 소재를 제조하였다. 나아가, 간단한 표면처리 공정을 통하여 센서의 요체가 되는 환형 다당류(cyclodextrin, CD)를 도입하였다. 표면처리의 유효성의 적외선 분광기를 통해서 확인하였고, 전기 신호 전달의 가능성을 옴의 법칙을 통하여 분석하였다. 간단한 형태의 센서를 구현하여, 분석 물질(methyl paraben, MePRB)을 도입하였을 때, 아주 낮은 농도 수준(10 nM)까지 감지 신호를 얻을 수 있었다. 특히, 그래핀의 함량이 낮을 경우 센서 측정이 어려움을 확인할 수 있었다. 이는, 높은 그래핀 함량에서 보여주는 그래핀 입자의 배향이 다소 억제되어 발생하였을 것으로 사료된다. 이는 첨가제의 물리적인 배향이 센서의 성능에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미한다. 이 정보는 향후 유사한 시스템의 센서를 구현하는 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.