• 한국세라믹학회지
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• 제35권9호
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• pp.995-1001
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• 1998

As a basic study for cathode materials of {{{{ { {LiMn }_{2 }O }_{4 } }}-based lithium-ion secondary batteries Li({{{{ { { { {Mn }_{1-$\delta$ }Nb }_{$\delta$} )}_{2 }O }_{4 } }} ($\delta$=0.05, 0.1, 0.2) materials which Nb is substituted for Mn were synthesized by the solid state reaction at 80$0^{\circ}C$ and 110$0^{\circ}C$ respectively. The second phase {{{{ { LiNbO}_{3 } }} appeared above $\delta$=0.1 As the result of im-pedance analysis as the amount of substituted Nb increased the resistivity of grain boundary increased greatly. Compared to undoped-{{{{ { {LiMn }_{2 }O }_{4 } }} the electrical conductivity of Li({{{{ { { { {Mn }_{1-$\delta$ }Nb }_{$\delta$} )}_{2 }O }_{4 } }} decreased slightly but is charging capacity and potential plateau increased.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권3호
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• pp.174-181
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• 2008

The stability of the cathode materials for Li secondary battery is an important factor for its cyclability. The present paper focuses on the structural stability of $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ during lithiation/delithiation of Li ions and compared to that of $LiMn_{2}O_4$. $LiMn_{2}O_4$ and $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ powders are synthesized using a solgel method and their structural and electrochemical properties are investigated by XRD, SEM, and charge-discharge tests. $Li_xMn_2O_4$ and $Li_xNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$(x = 0.9,0.5,0.1) specimens are obtained after charge/discharge tests by controlling the cut-off voltage for XRD and TEM investigation. The charge-discharge tests shows that initial capacity of $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ is 125 mAh/g and that of LiMn2O4 is around 100 mAh/g. The capacity of $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ is maintained 95% of its initial capacity whereas the capacity of $LiMn_{2}O_4$ is maintained 65% of its initial capacity.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.707-710
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• 2002

Spinel $LiMn_2O_4$ and $LiMn_{1.9}Mg_{0.05}Zn_{0.05}O_4$ powders were synthesized by solid-state method at $800^{\circ}C$ for 36h. Crystal structure and electrochemical properties were analyzed by X-ray diffraction, charge-discharge test, cyclic voltammetry and ac impedance to $LiMn_2O_4$ and $LiMn_{1.9}Mg_{0.05}Zn_{0.05}O_4/Li$. All cathode material showed spinel structure in X-ray diffraction. $LiMn_{1.9}Mg_{0.05}Zn_{0.05}O_4/Li$ cell substituted $Mg^{2+}$ and $Zn^{2+}$ showed excellent discharge capacities than other cells, which it presented about 120mAh/g at the 1st cycle and about 73mAh/g at the 250th cycle, respectively. AC impedance of $LiMn_{1.9}Mg_{0.05}Zn_{0.05}O_4/Li$ cells showed the similar resistance of about $65{\sim}110{\Omega}$ before cycling.

• 한국진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.205-210
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• 2011

졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 스피넬(spinel) 구조의 산화물 $LiMn_2O_4$ 박막을 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 제작하여 그 구조적 성질 및 이차 전지 전기화학적 특성을 조사하였다. 박막에서의 Li/Mn 몰비(molar ratio)가 0.5 미만일 경우 박막에 $LiMn_2O_4$ 상뿐만 아니라 $Mn_2O_3$ 상이 존재함이 관측되었다. $LiMn_2O_4$ 박막을 이용한 반전극(half cell) 전지를 제작하여 충전-방전 순환과정을 반복수행 하였고, 과정 시작 전후에 X-ray diffraction 및 Raman spectroscopy 측정을 통하여 과정 중 발생하는 박막의 구조적 성질 변화를 조사하였다. 순수한 $LiMn_2O_4$ 박막 전지의 경우 충전-방전 횟수가 증가함에 따라 방전 용량은 서서히 감소하여 300회에 이르러서는 초기 용량의 72%로 줄어들었다. 이와 같은 결과는 충전-방전 과정 중 스피넬 구조의 사면체 자리로부터 탈리되었다가 다시 삽입되는 $Li^+$ 이온 수의 감소 및 이에 따르는 $Mn^{4+}$ 이온 수 증가와 관련이 있는 것으로 해석된다. 또한, 순환 횟수가 증가함에 따라 박막 내에 $Mn_2O_3$ 상의 밀도가 점차 증가함이 관측되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권4호
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• pp.154-159
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• 2001

(Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물의 합성르 수열법에 의해 행하였다. 출발원료는 $MnO_2$, LiOH.$H_2$O, $Co_3O_4$, $Al(OH)_3$이 사용되었으며, 단일상의 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물을 얻을 수 있는 최적의 합성조건은 다음과 같았다. 반응온도 : $200^{\circ}C$ 반응시간 ; 3일간, 반응장치 ; 시이소형, 수열용매 ; 3M-KOH, (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 의 원자비 = 1:2.1:2.5~2:0.5~1. 수열합성된 단사의 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물은 결정성이 우수하였으며, 청색안료로써 천연 오수에 필적하는 발색효과를 나타내었다. 합성된 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물의 형태는 육각 판싱이였으며, 입자의 크기는 0.5~1 $\mu\textrm{m}$의 미립자이였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권7호
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• pp.503-508
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• 2005

A simple and effective method for the synthesis of LiMn$_{2}$O$_{4}$ powder as a cathode material for lithium secondary battery is reported. Micrometer size LiMn$_{2}$O$_{4}$ was prepared by combustion synthesis technique employing initial mixture of l.l LiNO$_{3}$ -1.3Mn-0.7MnO$_{2}$-1NaCl composition. Parametric study of the combustion process including molar ratio of Mn/MnO$_{2}$ and NaCl concentration were carried out under air atmosphere. The combustion products obtained were additionally heat treated at the temperature 900$^{\circ}C$ and the washed by distilled water. The results of charging-discharging characteristics revealed that LiMn$_{2}$O$_{4}$ cell synthesized in the presence of NaCl had a high capacity and much better reversibility than one formed without NaCl An approximate chemical mechanism for LiMn$_{2}$O$_{4}$ formation is proposed.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.541-547
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• 2011

$MnSO_45H_2O$와 $(NH_4)S_2O_8$의 수열반응으로 1차원 나노로드들이 침상으로 클러스터화된 구조의 $MnO_2$를 제조하고 그 모폴로지와 결정성을 분석하였다. 수열반응의 조건에 따라 ${\alpha}$-, ${\beta}$-, ${\gamma}-MnO_2$ 등의 전구체가 제조될 수 있는데, 고농도 반응물 및 높은 수열합성 온도($150^{\circ}C$)에서 전기화학적 활성이 우수한 나노로드 클러스터 ${\beta}-MnO_2$의 생성을 확인하였다. 또한 리튬화제 $LiC_3H_3O_2{\cdot}2H_2O$의 농도와 열처리 온도를 변화시키면서 $MnO_2$를 리튬화하여 스피넬계 $LiMn_2O_4$를 제조하고 리튬이온전지 양전극으로서의 특성을 조사하였다. 결과적으로 나노로드 클러스터형 ${\beta}-MnO_2$로부터 고농도 리튬화제와 $800^{\circ}C$ 열처리를 통해 제조한 $LiMn_2O_4$가 정방형 스피넬에 가장 가까운 구조임을 확인하였으며, 120 mAh/g의 우수한 초기 방전용량을 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1511-1513
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• 1998

The purpose of this study is to research and develop PEO/PVDF electrolytes and $LiMn_2O_4$ composite cathode for all-solid state lithium rechargeable battery. We investigated AC impedance response and charge/discharge cycling of $LiMn_2O_4$/SPE/Li cells. The cell resistance was decreased so much initial charge process from 0% SOC to 100% SOC. The radius of semicircle of $LiMn_2O_4$/SPE/Li cell was so much from initial state to 20th cycling. The discharge capacity of the $LiMn_2O_4$ composite cathode was 144mAh/g based on $LiMn_2O_4$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.50-55
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• 1999

We have investigated the $LiMn_2O_4$system as an cathode material for lithium rechargeable batteries. $LiMn_2O_4$spinel oxides have been synthesized by a solid state methode. We varied sintering time at a fixed sintering temperature of 75$0^{\circ}C$. In order to investigate the electrochemical properties of prepared $LiMn_2O_4$we assembled three-electrode cells using the working electrode as active material and Li metal as the counter and reference electrodes. The electrolyte was 1 M LiPE$_{6}$-EC:DEC(1:1 by volume). The particle size of sample synthesized at 75$0^{\circ}C$ ranged about 60$\mu m$. The discharge capacity of a cell involving spinel $LiMn_2O_4$ increased with increasing sintering time.e.

• 전기화학회지
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• 제18권4호
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• pp.143-149
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• 2015

Planetary ball mill과 고상반응법을 사용하여 실리케이트계 탄소 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 양극활물질 분말을 합성하였으며 충방전 특성을 조사하였다. 전기화학적 활성을 지니는 ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ 상을 형성하기 위하여 하소 온도와 분위기를 조절하였으며 ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ 단일상에 가까운 탄소 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 활물질 분말을 제조할 수 있었다. 합성된 분말은 100 nm 정도 크기의 1차 입자가 뭉쳐있는 2차 입자 형태를 보였다. $Li_2MnSiO_4$ 활물질에서 Li의 삽입/탈리가 가능하려면 탄소의 첨가가 필요하였으며, 4.8 wt%의 탄소가 코팅된 $Li_2MnSiO_4$ 활물질에서 초기용량 192 mAh/g를 얻을 수 있었다.