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소결온도 변화와 충전된 리튬이온 전지 LiFePO4 정극에 대한 뫼스바우어 효과

Mössbauer Effect on LiFePO4 by Changing the Sintering Temperature and as Charged Cathode in Lithium Ion Battery

  • 김태희 (진우엔지니어링 에너지 연구소) ;
  • 김형상 (동국대학교 물리학과) ;
  • 임현식 (동국대학교 반도체과학과) ;
  • 유연봉 (강원대학교 삼척캠퍼스 교양학부)
  • Kim, T.H. (Jin Woo Eng. Institute of Energy) ;
  • Kim, H.S. (Department of physics, Dongguk University) ;
  • Im, H.S. (Dept. of Semiconductor Science, Dongguk University) ;
  • Yu, Y.B. (Kangwon National University)
  • 발행 : 2007.04.30

초록

재사용이 가능한 리튬 이온 전지의 대체 양극 후보 물질인 $LiFePO_4$를 합성하고 질소 분위기 하에서 소결온도 $675^{\circ}C,\;750^{\circ}C$$800^{\circ}C$로 30시간 유지하여 합성한 시료에 대한 결정 구조의 양질성 여부를 확인하였고, SEM 사진을 통하여 입자의 크기를 조사하였으며, Mossbauer 분광법으로 소결온도 변화와 1 V 160 mA, 3 V, 40 mA로 3시간 동안 충전한 후 $Fe^{+3}$ 함유량의 변화를 조사하였다. 소결온도의 증가에 따라 완전 방전 상태에서 $Fe^{+3}$의 함량은 증가하였고, $675^{\circ}C$ 소결온도의 시료에서만 충전 전하량의 증가에 따라 $Fe^{+3}$ 이온의 비율이 증가를 관찰하였다. 소결온도가 $800^{\circ}C$인 시료에서의 충전 후 $Fe^{+3}$ 이온의 변화는 관찰할 수 없었다.

In this paper, we composed the $LiFePO_4$ for the reversible use as the replacement material of the Li ion batteries and confirmed the good quality of the structure of the samples with the sintering temperature $675^{\circ}C,\;750^{\circ}C,\;and\;800^{\circ}C$ for 30 hours at nitrogen atmosphere. We also investigated the size of the particles through SEM picture and the change of the sintering temperature and the $Fe^{+3}$ content after charging the materials with 1 V, 160 mA and 3 V, 40 mA for 3 hours by Mossbauer spectroscopy. Also we can observe the increase on the $Fe^{+3}$ content at the charge condition and the increase of the amount ratio of the $Fe^{+3}$ ion only in sintering temperature $675^{\circ}C$ according to the increase of the electric charge. We cannot observe the change of the $Fe^{+3}$ ion in sintering temperature $800^{\circ}C$ after charging.

키워드

참고문헌

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