• 제목/요약/키워드: $LiMn_{2}O_{4}$

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$^7Li$ NMR studies of LiMn$_2$O$_4$ prepared by eutectic self-mixing method without any mixing

  • Lee, Youngil;Kyooseung Han;Hyunkoo Kang;Jaebum Choo
    • 한국자기공명학회:학술대회논문집
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    • 한국자기공명학회 2002년도 International Symposium on Magnetic Resonance
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    • pp.85-85
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    • 2002
  • Lithiated transition metal oxides such as LiMn2O4, Lil-xMnO$_2$, LiNiO$_2$, LiCoO$_2$, and their solid solution phases are used as cathode materials for lithium rechargeable batteries. We prepared the cathode materials using a novel eutectic self-mixing method without any artificial mixing procedures. This method provides an extraordinarily simple way to make the cathode materials, and it is possible to prepare at very low temperature such as 25$0^{\circ}C$. Furthermore, the cathode materials produced have discharge capacities that are much better than cathode materials prepared by previously reported synthetic methods. The spontaneous and homogeneous mixing is verified by $^{7}$ Li magic-angle-spinning (MAS) NMR spectroscopy.

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LiFe0.9Mn0.1PO4 물질의 결정구조 및 뫼스바우어 분광 연구 (Studies on Crystallographic and Mossbauer Spectra of the LiFe0.9Mn0.1PO4)

  • 권우준;이인규;이찬혁;김삼진;김철성
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.15-18
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    • 2012
  • Olivine 구조인 $LiFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ 분말 시료를 직접합성법(solid state method) 으로 제조하였으며, 결정학적 및 자기적 특성을 x-선 회절(x-ray diffractometer), 초전도 양자 간섭계(superconducting quantum interference devices) 및 뫼스바우어 분광(M$\ddot{o}$ssbauer spectroscopy) 실험을 이용하여 연구하였다. $LiFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ 시료의 결정구조는 공간그룹이 Pnma인 orthorhombic 구조임을 Rietveld 정련법으로 분석하였다. $LiFe_{0.9}Mn_{0.1}PO_4$ 시료의 닐온도 (N$\acute{e}$el temperature; $T_N$)는 50 K으로 나타내었고 닐온도에서 자기 상전이가 일어나는 것을 초전도 양자 간섭계 실험을 통하여 확인하였다. Fe(Mn)-O 이온간 거리를 분석하여 $FeO_6(MnO_6)$ 팔면체 구조가 비대칭임을 확인하였고 그 구조로 인하여 강한 결정장에 영향을 받으며, 닐온도 이상에서 자기 2중극자 상호작용은 사라지고, 강한 결정장에 의한 전기 4중극자 작용만이 존재하여 두 개의 흡수선이 나타나는 것을 뫼스바우어 분광 실험을 통하여 분석하였다.

NCM(Li[Ni,Co,Mn]O2)계 폐 리튬이차전지로부터 NiSO4의 회수와 이를 이용한 LiNiO2 제조 및 전기화학적 특성 (Fabrication of LiNiO2 using NiSO4 Recovered from NCM (Li[Ni,Co,Mn]O2) Secondary Battery Scraps and Its Electrochemical Properties)

  • 곽용규;김미소;김유영;최임식;박동규;안인섭;조권구
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.286-293
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    • 2014
  • The electrochemical properties of cells assembled with the $LiNiO_2$ (LNO) recycled from cathode materials of waste lithium secondary batteries ($Li[Ni,Co,Mn]O_2$), were evaluated in this study. The leaching, neutralization and solvent extraction process were applied to produce high-purity $NiSO_4$ solution from waste lithium secondary batteries. High-purity NiO powder was then fabricated by the heat-treatment and mixing of the $NiSO_4$ solution and $H_2C_2O_4$. Finally, $LiNiO_2$ as a cathode material for lithium ion secondary batteries was synthesized by heat treatment and mixing of the NiO and $Li_2CO_3$ powders. We assembled the cells using the $LiNiO_2$ powders and evaluated the electrochemical properties. Subsequently, we evaluated the recycling possibility of the cathode materials for waste lithium secondary battery using the processes applied in this work.

Characterization of Spinel Lithium Manganite Prepared by Citrate Sol-Gel Method

  • 홍영식;박휴범;이지은;한치환;김시중
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권11호
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    • pp.1153-1158
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    • 1997
  • The powder characteristics of LiMn2O4 prepared by the citrate sol-gel method have been investigated. The optimum pH for the preparation of homogeneous citrate gel was calculated by the theoretical consideration of thermodynamic equilibrium constants for metal-citrate complexes and metal salts. The obtained citrate gel was prefired at 300 ℃ and calcined at 300-700 ℃ for 1 h. The obtained powders were characterized by TG/DSC, FT-IR spectrometer, X-ray diffractometer, SQUID magnetometer, SEM, and particle size analyzer. It was observed that the mixed phases of spinel LiMn2O4 and Mn3O4 were transformed into spinel LiMn2O4 phase and the vibrational bands due to the carbonate and nitrate were also disappeared over 400 ℃. At temperatures below 150 K, inverse molar susceptibilities of every sample began to show an antiferromagnetic ordering of Mn magnetic moments.

전구체의 물성에 따른 리튬 2차전지용 Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2의 전기화학적 특성 변화 (Influence of Precursor on the Electrochemical Properties of Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2 Cathode for the Lithium Secondary Battery)

  • 강동현;;채정은;김성수
    • 전기화학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.191-197
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    • 2013
  • 리튬2차전지용 양극소재인 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$를 공침법을 이용해 $Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}(OH)_2$ 전구체로부터 합성하였고, 공침조건을 조절하여 전구체의 1차 입자 형상을 Flake형상과 Needle형상으로 제어하였다. 동일한 공정으로 리튬과 혼합하고 열처리하여, 입도, 탭밀도, 화학적 성분 등이 동일한 분체물성의 양극 소재를 합성하였다. 전구체의 1차입자 형상에 따른 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$의 전기화학적 특성을 평가하고, 이 특성의 변화를 SEM, XRD, EELS로 이용하여 분석하여 연관성을 고찰하였다. Needle형상 전구체로 합성한 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$ 양극의 1차입자는 Flake형상 전구체로 합성한 경우보다 작고, EELS결과로는 입자표면의 Li농도가 내부보다 상대적으로 높았다. 전기화학적인 수명과 출력특성에서 Needle형상 전구체로 합성한 양극이 Flake형상 전구체의 경우보다 우수한 특성을 보였는데, 임피던스 측정으로부터 낮은 전하이동저항에 연관되어 있을 것으로 생각된다.

합성 방법에 따른 Li2MnSiO4/C 다중음이온 양극활물질의 구조 및 전기화학적 성질 (Characterization on the electrochemical and structural properties of polyanion cathode material Li2MnSiO4/C depending on the synthesis process)

  • 이영림;정영민;송민섭;주재백;조원일
    • 에너지공학
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    • 제20권2호
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    • pp.103-108
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    • 2011
  • 다중음이온 양극활물질인 $Li_2MnSiO_4$/C을 액상법과 고상법으로 각각 합성한 후 탄소로 그 표면을 코팅하여 구조 및 전기화학적인 특성을 비교하였다. XRD 측정에서 $Li_2MnSiO_4$/C의 피크를 잘 나타내었으나 고상법에서 제조한 시편의 경우 약간의 불순물이 있음을 확인하였다. FE-SEM, HR-TEM 측정을 통해 액상법에 의한 시편은 수십 나노 크기의 입자로 구성된 반면 고상법에 의한 것은 500~600 nm로 합성된 것을 확인 하였다. 전기화학적 측정에서는 액상법으로 합성한 $Li_2MnSiO_4$/C가 고상법으로 한 것 보다 우수한 특성을 모습을 보였는데, 액상법에 의한 시료의 초기 충전 용량은 235 mAh/g, 초기 방전 용량은 189 mAh/g을 각각 나타 내어 고상법에 의한 시료 보다 나은 초기 충방전 용량을 나타냈다. 그러나 사이클 특성은 저조하였으며 10사이클 후에 62%의 용량 잔존율을 보였다.