• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권1호
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• pp.29-34
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• 2012

The structural changes of $Li_{1-x}Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}O_2$ cathode material for lithium ion battery during the first charge was investigated in comparison with $Li_{1-x}Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$ using a synchrotron based in situ X-ray diffraction technique. The structural changes of these two cathode materials show similar trend during first charge: an expansion along the c-axis of the unit cell with contractions along the a- and b-axis during the early stage of charge and a major contraction along the c-axis with slight expansions along the a- and b-axis near the end of charge at high voltage limit. In $Li_{1-x}Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}O_2$ cathode, however, the initial unit cell volume of H2 phase is bigger than that of H1 phase since the c-axis undergo large expansion while a- and b- axis shrink slightly. The change in the unit cell volume for $Li_{1-x}Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}O_2$ during charge is smaller than that of $Li_{1-x}Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$. This smaller change in unit cell volume may give the $Li_{1-x}Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}O_2$ cathode material a better structural reversibility for a long cycling life.

• 자원리싸이클링
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• 제31권5호
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• pp.34-41
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• 2022

폐리튬이온전지를 고온에서 용융환원하면 금속혼합물, 슬라그와 리튬(I)을 함유한 분진이 발생한다. 분진의 침출 합성액을 이용하여 Li₂CO₃ 석출실험을 수행했다. 석출제의 종류와 비수용액의 첨가가 석출에 미치는 영향을 조사했다. (NH₄)₂CO₃에서 해리된 암모늄과 탄산이온의 수화반응으로 인해 Na₂CO₃가 석출제로서 효과가 우수했다. 또한 용액에 아세톤이나 에탄올을 첨가하면 리튬(I)의 석출률이 증가했다. 특히 (NH₄)₂CO₃을 석출제로 첨가한 조건에서 용액의 pH가 12까지 증가함에 따라 리튬(I)의 석출률도 증가했다. 동일한 석출조건에서 Na₂CO₃에 의한 리튬(I)의 석출률이 (NH₄)₂CO₃보다 더 높았다.

• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제29권6호
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• pp.27-34
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• 2020

증류수 및 염산용액을 사용하여 용해 및 재결정화 공정을 통한 탄산리튬 내 황산이온(SO42-) 제거에 관한 연구를 진행하였다. 증류수를 사용하여 탄산리튬 용해 시 용액 온도가 감소할수록 탄산리튬의 용해량이 증가하여 2.5 ℃에서 약 1.50 wt.%의 용해량을 나타내었다. 또한 해당 탄산리튬 용해액을 사용하여 탄산나트륨을 첨가하며 재결정화할 경우, 온도 증가에 따라 재결정화율이 증가하여 95 ℃에서 49.00 %의 재결정화율을 나타내었다. 한편, 염산 용액을 사용한 탄산리튬 용해 시 반응 온도의 영향은 없었으며 염산농도가 증가함에 따라 탄산리튬의 용해량이 증가하여 2.0 M 염산 용액에서 7.10 wt.%를 나타내었다. 또한 이 용액을 사용하여 탄산나트륨을 첨가하며 재결정화를 진행하였을 때 반응 온도 70 ℃에서 탄산리튬의 재결정화율은 86.10 %이었고, 황산이온 제거율은 96.50 % 이상이었다. 이후 수세 과정을 통하여 재결정화된 탄산리튬으로부터 나트륨을 99.10 % 이상, 황산이온을 99.90 % 이상 제거하여 순도 99.10 %의 정제된 탄산리튬을 회수할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1049-1054
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• 1998

The LiCo$O_2$ powder was synthesized by a solution phase reaction. This shows a high (003) peak intensity and low (104) or (101) peak intensities in X-ray diffraction spectra. The LiCo$O_2$/Li cell shows an initial discharge capacity of 102.9mAh/g and an average discharge potential or 3.877V at a current density of 50mA/g between 3.0~4.2V. The peaks of dQ/dV plot are associated with Li ion intercalation/deintercalation reaction. To evaluate the cycleability of an actual battery system, cylindrical lithium ion cell was manufactured using graphitized MPCF anode and LiCoO$_2$ cathode. After 100th cycle, this cel maintains 80% capacity of 10th cycle value. The LiCoO$_2$/MPCF cell has a high discharge voltage of 3.6~3.7V and a good cycle life performance on cycling between 4.2~2.7V.

• 한국광물학회지
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• 제25권2호
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• pp.117-122
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• 2012

본 연구에서는 (주)한국서부발전의 태안화력발전소에서 생산된 비산재로부터 Li의 용출을 고찰하였다. 본 연구에서는, 반응용액:석탄회 비율, 반응용액의 종류(해수, 증류수), $CO_2$가스의 조건에 따른 Li 용출량을 관찰하였다. 실험 결과, 반응용액의 Li 농도는 고체:용액 비율이 증가함에 따라 계속하여 증가하는 양상을 보였다. 비산재 단위 질량당 Li 용출은 증류수를 사용하였을 때, 그리고 $CO_2$가스의 용해가 제한되었을 때 증가되었으며, 이는 그러한 조건에서 $CaCO_3$의 침전이 억제되었기 때문이다. 해수내 Li의 흡착추출에 방해되는 $Mg^{2+}$도 고체:용액 비를 증가시킴으로써 효과적으로 제거할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.241-242
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• 2006

In this work, the $LiFePO_4-LiCoO_2$ mixed cathode electrodes were prepared and their electrochemical performances were measured in different current density. The cell of $LiFePO_4-LiCoO_2$ observed two voltage plateau regions at 3.4 and 3.9V. The cell of $LiFePO_4-LiCoO_2$ (90:10 wt%) mixed cathode delivered a discharge capacity of ca. 139.8 mAh/g at a 0.2C rate. The capacity of the cell decreased with the current rate and a useful capacity of ca 85.7mAh/g was obtained at a 2C rate.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권2호
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• pp.327-330
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• 2010

$LiCoO_2$, a cathode material for lithium rechargeable batteries, was prepared in a nanoscale through a simple sonochemistry. First, $Co_3O_4$ nanoparticles were prepared by reacting NaOH and $CoCl_2$ or $CoSO_4$ with a sonochemical method, operated at 20 kHz and 220 W for 20 min, very powerful multibubble sonoluminescence conditions for chemical reactions. Second, LiOH was coated onto the $Co_3O_4$ nanoparticles by the same method as above. Finally, $LiCoO_2$ nanoparticles of about 10~30 nm size in diameter were obtained by the thermal treatment of the resulting LiOH-coated $Co_3O_4$ nanoparticles at $500^{\circ}C$ for 3 hr. This synthetic process is relatively quite mild and simple compared to the known method for the synthesis of $LiCoO_2$ nanoparticles. The materials synthesized were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, inductively coupled plasma spectrometer, and high resolution-transmission electron microscopy analyses.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.737-743
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• 2006

[ $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ ] powder was prepared using a simple combustion method. specially, ratio of 2:1, 3:2, 1:1, 2:3, 1:2 was adopted as acetate source/nitrate source. The diffraction pattern of $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ powder showed that this compound could be classified as hexagonal $a-NaFeO_2$ structure (space group : $R\bar{3}m$). The size of powder was less than $1{\mu}m$. Small particle size of cathode powder would give a good ionic and electronic conductivity to cathode electrode, which made of cathode powder. As the increase of nitrate source-ratio, discharge capacity of $Li[Co_{0.50}Li_{0.17}Mn_{0.33}]O_2$ at high charge-discharge rate was increased. When the ratio of acetate source/nitrate source was 1:2, discharge capacity at 10 C rate (2000 mA/g) was 180 mAh/g. It was $10{\sim}15%$ larger than that of powder, which have 2:1 as acetate source/nitrate ratio.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 합동춘계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.175-176
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• 2008

In this study, the sintering properties and structural properties of the $Mg_5Ta_4O_{15}$cation-deficient perovskite ceramics with $Li_2CO_3$ additions are investigated. The cation-deficient perovskite ceramics are prepared through the solid-state route. According to the XRD pattern, $Mg_4Ta_2O_9$, $MgTa_2O_6$ and $Mg_5Ta_4O_{15}$ phase existed in sintered pure $Mg_5Ta_4O_{15}$ ceramics. With $Li_2CO_3$, additions, the peak intensities of $Mg_4Ta_2O_9$ and $MgTa_2O_6$ phase were reduced. Also, diffraction intensity of the $Mg_5Ta_4O_{15}$ phase was increased with increments of $Li_2CO_3$ additions. The bulk densities were increased with increasing of $Li_2CO_3$ amount and approach the theoretical density of the $Mg_5Ta_4O_{15}$ ceramics, more and more. Microstructure of the $Mg_5Ta_4O_{15}$ ceramics were densified more and more by additions of $Li_2CO_3$. The bulk density of $Mg_5Ta_4O_{15}$+5wt% $Li_2CO_3$ ceramics sintered at $1500^{\circ}C$ for 10 hours was $5.88g/cm^3$.