• 제목/요약/키워드: $LiMn_{2}O_{4}$

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Layered $LiCo_{x}Mn_{1-x}O_{2}$ as Cathode Materials for Li-Ion Batteries

  • Kumagai, Naoaki;Myung, Seung-Taek;Komaba, Shinichi
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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    • pp.7-10
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    • 2001
  • Orthorhombic type $LiCo_{x}Mn_{1-x}O_{2}$(0 ${\times}$ 0.14) oxides have been synthesized by hydrothermal treatment of $(Co_{x}Mn_{1-x})_{3}O_{4}$ precursors and LiOH aqueous solution at $170^{\circ}C$. As-synthesized powders showed well-ordered ${\beta}-NaMnO_{2}$ structures, and the products were single crystalline particle oxides from TEM observations. The particle size decreased with increasing the amount of Co substituent. Much more improved capacity upon 100 cyclings was clearly seen in orthorhombic $LiCo_{0.1}Mn_{0.9}O_{2}$, comparing to orthorhombic $LiMnO_2$.

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Layered $LiCo_{x}Mn_{1-x}O_2$ as Cathode Materials for Li-Ion Batteries

  • Kumagai, Naoaki;Myung, Seung-Taek;Komaba, Shinichi
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-10
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    • 2001
  • Orthorhombic type $LiCo_{x}Mn_{1-x}O_2$ (0 x 0.14) oxides have been synthesized by hydrothermal treatment of ($Co_{x}Mn_{1-x}$)$_3O_4$ precursors and LiOH aqueous solution at $170^{\circ}C$. As-synthesized powders showed well-ordered ${\beta}$-$NaMnO_2$ structures, and the products were single crystalline particle oxides from TEM observations. The particle size decreased with increasing the amount of Co substituent. Much more improved capacity upon 100 cyclings was clearly seen in orthorhombic $LiCo_{0.1}Mn_{0.9}O_2$, comparing to orthorhombic $LiMnO_2$.

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Oxidation State of Manganese in LiMn2O4 Powders and its Effect on Electrochemcal Properties

  • Kim, Seon-Hye;Lee, Kook-Jae;Shim, Kwang-Bo;Kim, Chang-Sam
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.1220-1221
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    • 2006
  • [ $LiMn_2O_4$ ] powders for lithium ion batteries were synthesized from two separate raw material pairs of LiOH/MnO and $LiOH/MnO_2$. The powders prepared at 780 and $850^{\circ}C$ and their difference of electrochemical properties were investigated. Both powders calcined at 780 and $850^{\circ}C$ were composed of a single-phase spinel structure but those treated at $850^{\circ}C$ showed a lower intensity ratio of $I_{311}$ to $I_{400}$, a slightly larger lattice parameter, and an increased discharge capacity by 10% under $3.0{\sim}4.3V$ voltage range. The XPS study on the oxidation states of manganese repealed that powders made from LiOH/MnO had less $Mn^{3+}$ ion and gave better battery performances than those from $LiOH/MnO_2$.

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단순 연소법으로 합성한 LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 양극 활물질의 구조 분석 및 전기화학적 특성 연구 (Structure and Electrochemical Characterization of LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 as the Cathode Material Synthesized by Simple-combustion Method)

  • 조성우;주정훈;류성현;류광선
    • 전기화학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.264-269
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    • 2010
  • $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$의 리튬이온 이차전지 양극 물질로의 특성을 연구하기 위해서 단순 연소합성법을 이용하여 합성했다. 합성된 물질의 구조적 특징을 분석하기 위하여 X-선 회절분석(XRD)과 주사전자현미경 (FE-SEM)을 측정하였다. X-선 회절분석을 통하여 합성된 $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$시료가 육방정계 층상구조가 형성된 것을 확인하였다. FE-SEM을 통해 측정한 결과 $LiNi_{0.5}Mn_{0.3}Co_{0.2}O_2$ 입자는 일정한 형태를 가지지 않았으며 크기는 대략 100~300 nm의 크기임을 확인할 수 있었다. 그리고 전기화학적 특성을 측정하기 위하여 충 방전 용량 측정과 CV(Cyclic Voltammetry)를 측정하였다. 2.8 V에서 4.3 V까지 충 방전 용량을 측정한 결과 ~162 mAh/g의 초기 방전 용량을 가졌다.

$LiMn_2O_4$ 양극 물질의 용량 특성 향상을 위한 Fe산화물 치환 (Substitution of Fe-oxide for capacity improvement of $LiMn_2O_4$ cathode material)

  • 이대진;지미정;최병현;위인루;배현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.293-293
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    • 2007
  • 현재 활발하게 진행되고 있는 이차전지 양극 물질 중 저렴한 가격과 친환경성으로 각광받고 있는 $LiMn_2O_4$ spinel 산화물은 여러 장점에도 불구하고 용량 값이 기존 알려져 있던 Co-계 산화물에 비해 떨어지고 cycle 특성 역시 현저하게 이어진다. 이는 Mn이 전해액과의 반응에 있어 구조적인 안정성을 지니지 못하여 용출되어 나타나는 특성이다. 이번 연구에서는 Mn의 용출을 저지하고 용량의 향상을 이룰 수 있는 전이금속 중 Fe산화물을 치환하여 구조적 안정성을 갖도록 하였다. Fe산화물 치환을 통해 기본적 물성의 변화와 전기적 특성 변화를 측정하였고 공정에서의 온도 및 입도에 따른 영향도 확인하였다. Fe산화물은 Mn 자리의 3+와 4+의 자리에 치환되어 용량을 증대시키고 사이클 특성을 10회 기준으로 20%가량 향상시키는 효과를 가져왔다.

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Undoped and heavily MgO-doped $LiNbO_3$ 결정의 성장 및 결함구조 (Growth and defect structures of undoped and heavily MgO-doped LiNbO3 single crystals)

  • 김상수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.447-453
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    • 1999
  • Czochralski법으로 congruent한 조성(48.6 mol% $LiNbO_2$)과 $LiNbO_3$: Mg(4.5, 6.0, 10.0, 20.0mol%), $LiNbO_3$ : Mn(0.1 mol%), $LiNbO_3$: Fe(0.05 mol%), $LiNbO_3$ : (Mg(4.5)+Mn(0.1), Fe(0.05 mol%)), LiNbO3 : (Mg(20.0)+Mn(0.1), Fe(0.05 mol%))인 융액으로부터 결정을 c-축 방향으로 성장시켰다. 이 결정들은 상온에서의 XRD pattern과 상온~$1230^{\circ}C$의 온도영역과 100Hz~10MHz의 주파수영역에서의 유전상수, 상온에서의 UV_VIS, IR 스펙트럼, 결정내의 Mn2+, Fe3+ 이온에 대한 ESR 스펙트럼 등을 측정하였는데 XRD pattern과 상전이 온도, UV 흡수단, OH- 이온에 의한 스펙트럼, ESR 스펙트럼 등의 Mg첨가량 의존성으로부터 Mg가 첨가된 $LiNbO_3$ 결정의 결함구조에 대해서 논의하였다. congruent한 $LiNbO_3$결정과 Mg를 첨가한 $LiNbO_3$ 결정에서의 Mn2+ 이온은 Mg의 첨가량에 관계없이 Li+을 치환한다. 그러나 congruent한 $LiNbO_3$ 결정과 Mg를 첨가한 $LiNbO_3$ 결정에서의 Fe3+ 이온은 Mg가 4.5 mol% 첨가된 결정에서는 Li+ 자리를 Mg가 6.0 mol% 이상 첨가된 결정에서는 {{{{ { Nb}`_{Li } ^{5+ } }}}} 자리를 치환한다.

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