• 제목/요약/키워드: $Co^{2+}$ ion

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Comparison between BSCCO Thin Films Fabricated by Co-Deposition and Layer-by-Layer Deposition

  • Lee, Hee-Kab;Park, Yong-Pil;Lee, Joon-Ung
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.230-234
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    • 2000
  • Bi$_2$Sr$_2$Ca$_{n}$Cu$_{n+1}$ O$_{y}$(n$\geq$0; BSCCO)thin film is fabricated via two different processes using an ion beam sputtering method i.e. co-deposition and layer-by-layer deposition. A single phase of Bi2212 can be fabricated via the co-deposition process. While it cannot be obtained by the layer-by-layer process. Ultra-law growth rate in our ion beam sputtering system brings out the difference in Bi element adsorption between the two processes and results in only 30% adsorption against total incident Bi amount by layer-by-layer deposition, in contrast to enough Bi adsorption by co-deposition.on.n.

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흑연화 MPCF 부극을 이용한 Li ion 2차전지의 충방전 특성 (Charge-discharge behaviour of lithium ion secondary battery using graphitized mesophase pitch-based carbon fiber anodes)

  • 김상필;박정후;조정수;윤문수;김규태
    • 전기화학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.14-17
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    • 1998
  • MPCF는 Li ion 2차전지용 부극 활물질로 연구되고 있다. 흑연화 MPCF는 높은 방전 용량과 우수한 충방전 효율을 가진다. $0\~1$ V전위영역에서 25 mA/g의 정전류로 충방전할 때의 MPCF/Li전지의 초기 방전 용량은 300 mAh/g이며, 충방전 효율은 $90\%$ 이상을 나타낸다. $LiCoO_2$을 정극 활물질로, 혼합 탄소재료를 부극 활물질로 사용하여 원통형 Li ion 2차전지를 제작하였다. Li ion 2차전지의 수명 특성을 향상하기 위하여, 흑연화 MPCF에 이종 탄소 재료를 $10 wt\%$ 혼합하였다. 혼합 탄소재료를 사용한 Li ion 2차전지의 수명 성능은 흑연화 MPCF만을 사용한 전지보다 우수하였다.

Enhancing Electrochemical Performance of Co(OH)2 Anode Materials by Introducing Graphene for Next-Generation Li-ion Batteries

  • Kim, Hyunwoo;Kim, Dong In;Yoon, Won-Sub
    • 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.

결정배향 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 전극활물질을 통한 리튬이차전지 성능 향상 및 이의 전기화학적 해석 (Enhanced Performance in a Lithium-ion Battery via the Crystal-aligned LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 and the Relevant Electrochemical Interpretation)

  • 김참
    • 대한화학회지
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    • 제66권6호
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    • pp.451-458
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    • 2022
  • LiNixMnyCo1-(x+y)O2의 자기특성을 고려한 자기장 이용 결정방향 제어 연구를 통해, LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 결정 내 많은 비율의 (00l) plane들이 전극집전체 표면에 수직으로 정렬된 결정배향 전극을 확보하였다. 해당 결정배향 전극은 리튬이차전지의 충방전 과정 중에 낮은 전극 polarization 특성을 나타내었으며, 일반 LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 전극 대비 높은 용량을 기록하였다. 결정 배향 전극은 빠른 리튬이온 전달에 적합한 구조적 특성으로 인해 리튬이차전지 성능 향상에 기여한 것으로 예상되었다. 결정배향 전극에 의한 성능 향상을 다양한 전기화학적 이론 및 분석 결과를 통해 검증, 해석하였다.

금속이온 주입기에서의 Co 이온의 인출 특성 연구 (The Characteristic Study on the Extraction of a Co Ion in the Metal Ion Implanter)

  • 이화련;홍인석;티투안;조용섭
    • 한국진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.236-243
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    • 2009
  • 양성자기반공학기술개발사업단에서는 설치된 금속이온주입기를 이용하여 금속이온의 인출 시험 중에 있으며 120keV의 금속 이온주입이 가능하다. 현재 코발트 이온 주입의 타당성 확인을 위한 특성시험을 수행하고 있다. 이온원에 알루미나 도가니를 설치하여 분말 코발트 염화물을 고온($648^{\circ}C$) 가열에 의한 증기화로 인하여 플라즈마 방전이 되도록 하였다. 아크전압 120V, EHC 출력 250W에서 코발트 이온을 인출하기 위한 플라즈마를 발생하고 유지할 수 있었다. 코발트 이온 빔 전류는 플라즈마 내 아크전류에 의존하였으며 0.18A일 때 최대 빔전류 $100{\mu}A$를 얻을 수 있었다. 질량분리전자석에 의해서 $Co^+$$CoCl^+$, $Cl^+$ 이온의 첨두 빔 전류 비율을 확인하였고 전체 이온 대비 $Co^+$ 이온의 비율이 70% 수준을 유지함을 알 수 있었다. $Co^+$ 이온을 알루미늄 시료에 빔전류 $10{\mu}A$, 90분 동안 이온주입 하여 RBS(Rutherford Backscattering Spectrometry)분석법으로 $1.74{\times}10^{17}#/cm^2$의 이온량을 확인하였다.

자장 여과 아크 이온빔 식각 공정을 이용한 WC-Co 및 SCM415 금속 소재 표면 구조 제어 연구 (Surface Modification of WC-Co and SCM415 by the Ion Bombardment Process of Filtered Vacuum Arc Plasma)

  • 이승훈;윤성환;김도근;권정대;김종국
    • 한국표면공학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.80-85
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    • 2010
  • The surfaces of WC-Co and SCM415 were etched to form a micro size protrusion for oil based ultra low friction applications using an ion bombardment process in a filtered vacuum arc plasma. WC-Co species showed that a self-patterned surface was available by the ion bombarding process due to the difference of sputtering yield of WC and Co. And the increasing rate of roughness was 0.6 nm/min at -600 V substrate bias voltage. The increasing rate of roughness of SCM415 species was 1.5 nm/min at -800 V, but the selfpatterning effect as shown in WC-Co was not appeared. When the SCM415 species pretreated by electrical discharge machining is etched, the increasing rate of roughness increased from 1.5 nm/min to 40 nm/min at -800 V substrate bias voltage and the uniform surface treatment was available.

Cathodic Properties of $LiCoO_2$ Synthesized by a Sol-Gel Method for Lithium Ion Battery

  • 조봉준;정의덕;심윤보
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제19권1호
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    • pp.39-44
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    • 1998
  • $LiCoO_2$ powder was synthesized in an aqueous solution by a sol-gel method and used as a cathode active material for a lithium ion rechargeable battery. The layered $LiCoO_2$ powders were prepared by igniting in air for 12 hrs at 600 ℃ $(600-LiCoO_2)$ and 850 ℃ $(850-LiCoO_2)$. The structure of the $LiCoO_2$ powder was assigned to the space group R bar 3 m (lattice parameters a=2.814 Å and c=14.04Å). The SEM pictures of $600-LiCoO_2$ revealed homogeneous and fine particles of about 1 μm in diameter. Cyclic voltammograms (CVs) of $600-LiCoO_2$ electrode displayed a set of redox peaks at 3.80/4.05 V due to the intercalation/deintercalation of the lithium ions into/out of the $LiCoO_2$ structure. CVs for the $850-LiCoO_2$ electrode had a major set of redox peaks at 3.88/4.13 V, and two small set of redox peaks at 4.18/4.42 V and 4.05/4.25 V due to phase transitions. The initial charge-discharge capacity was 156-132 mAh/g for the $600-LiCoO_2$ electrode and 158-131 mAh/g for the $850-LiCoO_2$ electrode at the current density of 0.2 mA/cm2. The cycleability of the cell consisting of the $600-LiCoO_2$ electrode was better than that of the $850-LiCoO_2$. The diffusion coefficient of the $Li^+$ ion in the $600-LiCoO_2$ electrode was calculated as $4.6{\times}10^{-8}\; cm^2/sec$.

점토층의 밀도 변화에 따른 Co-60의 확산속도 (Diffusivities of Co-60 through the Clay with varying bulk density.)

  • 석태원;김홍태;모세영
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권4호
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    • pp.265-274
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    • 1995
  • Co-60은 원자력발전소에서 발생하는 부식생성물로서 중저준위 방사성폐기물에 함유된 가장 중요한 핵종중 하나다 방사성폐기물처분장 충전물로 많이 사용되는 점토층을 통한 Co-60 확산실험을 하여 밀도변화에 따른 확산계수를 구하였다. Co-60의 확산실험 기간은 점토 밀도에 따라 최소 9시간에서 최대 120일이 걸렸으며, 확산계수는 저밀도인 $0.41g/cm^3$에서 $8.79{\times}10^{11}m^2/s$로부터 고밀도인 $2.03g/cm^3$에서 $6.82{\times}10^{14}m^2/s$까지 급격히 감소하는 현상을 보여주었다. 그리고, 기존에 수행한 연구와 비친 결과 다음과 같은 사실을 확인할 수 있었다. 첫째, 2가 이온인 Sr나 Co이온은 저밀도 점토층에서 1가 이온인 Cs 보다 큰 확산속도를 갖는다. 이러한 현상은 점토표면에 흡착되는 양이온들의 수화상태로 부터 설명할 수 있었다. 둘째, Co 이온의 경우 저밀도에서는 Sr이온보다도 큰 확산계수를 보여준다. 이러한 현상은 Co이온의 수화반경이 Sr이온보다 크다는 사실로 해석할 수 있었다. 셋째, 밀도가 증가함에 따라 Co 이온의 확산계수는 Cs 이온보다도 작은 값으로 급격히 감소한다. 이러한 현상은 점토층의 밀도가 증가함에 따라 점토표면과 화학결합을 하는 Co 이온들이 급격히 증가하고, 점토의 결정속으로 잠적하여 점토의 일부가 되는 이온들이 급격히 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 이와 같은 현상들은 표면확산이론으로 설명이 가능하며 특히 저밀도 점토층에서 Co-60의 확산속도가 크다는 것은 중 저준위 방사성 폐기물 처분장 설계나 안전성 평가에 매우 중요한 자료가 될 것이다.

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전바나듐계 레독스-흐름 전지용 Vinylbenzyl Chloride-co-Styrene-co-Hydroxyethyl Acrylate (VBC-co-St-co-HEA) 음이온교환막의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Vinylbenzyl Chloride-co-Styrene-co-Hydroxyethyl Acrylate (VBC-co-St-co-HEA) Anion-Exchange Membrane for All-Vanadium Redox Flow Battery)

  • 백영민;곽노석;황택성
    • 폴리머
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    • 제35권6호
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    • pp.586-592
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    • 2011
  • 본 연구에서는 전바나듐 레독스-흐름 전지용 음이온교환막의 제조를 위하여 vinylbenzyl chloride-co-styreneco-hydroxyethyl acrylate(VBC-co-St-co-HEA) 공중합체를 합성하였으며, 아민화 및 가교 반응을 통하여 음이온교환막을 제조하였다. 구조확인을 위하여 FTIR, $^1H$ NMR, TGA, GPC 분석을 하였으며, 음이온교환막의 함수율, 이온교환용량, 전기저항, 이온전도도 및 전바나듐 레독스-흐름 전지의 효율을 측정하였다. 음이온교환막의 이온교환용량, 전기저항, 이온전도도는 각각 1.17 meq/g, $1.9{\Omega}{\cdot}cm^2$, 0.009 S/cm이었으며, 전바나듐 레독스-흐름 전지 효율 실험 결과 충 방전효율, 전압효율 및 에너지효율은 각각 99.5, 72.6, 72.1%이었다.