• 제목/요약/키워드: $NiMn_2O_4$

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습식산화법을 이용한 제강분진 내 아연회수를 위한 최적조건 도출에 관한 연구(Part I; 침출공정) (The Optimization of Hydrometallurgical Process for Recovery of Zinc from Electric Arc Furnace Dust (Part I : leaching process))

  • 문대헌;안상우;김한래;김지태;장순웅
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권3호
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    • pp.27-33
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    • 2015
  • 제강분진(Electric Arc Furnace Dusts)은 유해폐기물로 지정되어있는 유해한 환경오염물질이다. 이 분진은 철강산업의 부산물로써 철, 아연, 니켈, 구리 등 많은 유가금속을 포함하고 있어 적절한 처리를 거치면 폐기물이 아닌 자원으로 재활용이 가능하다. 본 연구에서는 국내 전기로에서 발생하는 제강분진을 대상으로 가장 높은 함유량을 가진 아연의 회수를 위한 최적조건을 도출하기 위해 습식침출법을 적용하였다. 분진과 황산의 고액비, 침출시간, $MnO_2$ 투입량 등의 조건을 종합하여 실험을 진행하여 최적 아연회수조건을 도출하였다. 황산농도 3 M, 고액비 1:2, 철 제거를 위한 폭기 1.8 L/min 강도로 2시간에서 95%의 아연 회수율이 관찰되었다. 그러나, 현장 적용의 현실성을 고려한 다른 최적의 조건은 저농도 황산과 $MnO_2$ 3.5 g을 투입했을 경우 약 80 %의 아연 회수율을 나타내었다.

Voltage Enhancement of ZnO Oxide Varistors for Various Y2O3 Doping Compositions

  • Yoon, Jung-Rag;Lee, Chang-Bae;Lee, Kyung-Min;Lee, Heun-Young;Lee, Serk-Won
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제10권5호
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    • pp.152-155
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    • 2009
  • The microstructure and the electrical properties of a ZnO varistor, which was composed of a ZnO-$Bi_2O_3$-$Sb_2O_3$-CoO- $MnO_2$ -NiO-$Nd_2O_3$ system, were investigated at various $Y_2O_3$ addition concentrations. $Y_2O_3$ played a role in the inhibition of the grain growth. As the $Y_2O_3$ content increased, the average grain size decreased from $6.8{\mu}m$ to $4{\mu}m$, and the varistor voltage($V_{1mA}$) greatly increased from 275 to 400 V/mm. The nonlinearity coefficient ($\alpha$) decreased from 72 to 65 with increasing $Y_2O_3$ amount. On the other hand, the leakage current ($I_L$) increased from 0.2 to 0.9 ${\mu}A$. These results confirmed that doping the varistors with $Y_2O_3$ is a promising production route for production of a higher fine-grained varistor voltage ($V_{1mA}$) which can dramatically reduce the size of the varistors.

제주지역 목장 토양 및 조사료 자원의 미량광물질 함량 평가 (The Evaluation of Trace Minerals Levels of Pasture Soils and Forages in Jeju)

  • 이종언;박명희;박남건;박형수;오운용
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.29-36
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    • 2007
  • 본 연구는 제주지역 목장 토양 및 조사료 자원의 미량광물질 함량을 평가하기 위해 수행되었다. 제주지역 98 목장에서 187 토양시료(농암갈색 76, 흑색 111) 및 말 농가에서 활용되고 있는 이탈리안라이그라스 건초, 혼합목초 건초, 수입 알팔파 건초 각 60시료를 채취해서 분석했다. 토양시료는 화학특성(pH, 유효인산, 치환성 양이온 함량)과 미량광물질(Cu, Fe, Cd, Zn, Mo, Se, Mn, Cr, Co, Ni) 총 함량 및 가용성 함량이 분석되었고, 조사료 시료는 미량광물질 총 함량이 분석되었다. 토양의 pH는 전체적으로 산성을 띄고 있었다(pH 5.1). 목장 토양 유효인산은 20.5 mg/kg, 치환성 Ca, Mg, K, Na은 각각 2.6, 0.9, 0.5, 0.2 cmol+/kg으로 낮게 나타나고 있다. 목장 토양 미량광물질 중 총 함량이나 가용성 함량 모두에서 검출되지 않은 원소는 없었다. 토양 미량광물질 총 함량에 비해 가용성 함량은 매우 낮은 수준을 나타냈다. 토양 미량광물질 중 Fe 총 함량이 가장 높고, Mn, Ni, Zn 총 함량도 다소 높게 나타났다. 부분적으로 토양 무기물 간 상관이 높았다. 조사료 자원에서 Cr은 검출되지 않았다. 기타 미량광물질 함량은 수입 알팔파 건초와 제주지역에서 생산된 건초 모두 일반적인 범위를 보여주었다. 그러나 제주지역에서 생산된 건초가 수입 알팔파 건초보다 Mn 함량(105 vs 23 mg/kg)은 높고 Mo 함량(2.7 vs 4.9 mg/kg)은 낮은 수준을 보였다. 본 연구결과 제주지역 목장 토양은 대부분 산성을 나타내고 양분 함량도 낮게 나타나고 있다. 제주지역 목장 토양 및 조사료에서 특정 미량광물질이 결핍되어 있는 것으로 보이지 않는다. 따라서 가축에게 미량광물질 첨가제의 보충급여는 사양형태나 사료 미량광물질의 함량 및 이용도 등을 고려하여 결정해야 할 것으로 사료된다.

경남 밀양지역 납석광상과 안산암질 모암의 지구화학적 연구 (A Geochemical Study on Pyrophyllite Deposits and Andesitic Wall-Rocks in the Milyang Area, Kyeongnam Province)

  • 오대균;전효택;민경원
    • 자원환경지질
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    • 제25권1호
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    • pp.27-39
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    • 1992
  • Several pyrophyllite deposits occur around the Milyang area where Cretaceous andesitic rocks and spatially related granitic rocks are widely distributed. Pyrophyllite ores consist mainly of pyrophyllite, and quartz with small amount of sericite, pyrite, dumortierite, and diaspore. The andesitic rocks and spatially related granitic rocks in this area suggest that they could be formed from the same series of a calc-alkaline magma series. The contents of $SiO_2$, $Al_2O_3$, LOI(loss on ignition) are enriched, and $K_2O$, $Na_2O$, CaO, MgO, $Fe_2O_3$ are depleted in altered andesitic rocks and ores. Enrichment of As, Cr, Sr, V, Sb and depletion of Ba, Cs, Ni, Rb, U, Y, Co, Sc, Zn are characteristic during mineralization. The pyrophyllite ores can be discriminated from the altered-and unaltered wall-rocks by an increasing of $(La/Lu)_{cn}$ from 4.18~22.13 to 8.98~55.05. In R-mode cluster analysis, Yb-Lu-Y, La-Ce-Hf-Th-U-Zr, $TiO_2-V-Al_2O_3$, Sm-Eu, $CaO-Na_2O-MnO$, Cu-Zn-Ag, $K_2O-Rb$ are closely correlated. In the discriminant analysis of multi-element data, $P_2O_5$, As, Cr and $Fe_2O_3$, Sr are helpful to identify the ores from the unaltered-and altered wall-rocks. In the factor analysis, the factors of alteration of andesitic rocks and ore mineralization were extracted. In the change of ions per unit volume, $SiO_2$, $Al^{3+}$ and LOI are enriched and $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$ and $Fe^{3+}$ are depleted during the alteration processes. The Milyang and the Sungjin pyrophyllite deposits could be mineralized by hydrothermal alteration in a geochemical condition of low activity ratio of alkaline ions to hydrogen ion with reference to spatially related granitic rocks.

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Performances of Li-Ion Batteries Using LiNi1-x-yCoxMnyO2 as Cathode Active Materials in Frequency Regulation Application for Power Systems

  • Choi, Jin Hyeok;Kwon, Soon-Jong;Lim, Jungho;Lim, Ji-Hun;Lee, Sung-Eun;Park, Kwangyong
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권4호
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    • pp.461-466
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    • 2020
  • There are many application fields of electrical energy storage such as load shifting, integration with renewables, frequency or voltage supports, and so on. Especially, the frequency regulation is needed to stabilize the electric power system, and there have to be more than 1 GW as power reserve in Korea. Ni-rich layered oxide cathode materials have been investigated as a cathode material for Li-ion batteries because of their higher discharge capacity and lower cost than lithium cobalt oxide. Nonetheless, most of them have been investigated using small coin cells, and therefore, there is a limit to understand the deterioration mode of Ni-rich layered oxides in commercial high energy Li-ion batteries. In this paper, the pouch-type 20 Ah-scale Li-ion full cells are fabricated using Ni-rich layered oxides as a cathode and graphite as an anode. Above all, two test conditions for the application of frequency regulation were established in order to examine the performances of cells. Then, the electrochemical performances of two types of Ni-rich layered oxides are compared, and the long-term performance and degradation mode of the cell using cathode material with high nickel contents among them were investigated in the frequency regulation conditions.

Li3PO4 Coated Li[Ni0.75Co0.1Mn0.15]O2 Cathode for All-Solid-State Batteries Based on Sulfide Electrolyte

  • Lee, Joo Young;Park, Yong Joon
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제13권3호
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    • pp.407-415
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    • 2022
  • Surface coating of cathodes is an essential process for all-solid-state batteries (ASSBs) based on sulfide electrolytes as it efficiently suppresses interfacial reactions between oxide cathodes and sulfide electrolytes. Based on computational calculations, Li3PO4 has been suggested as a promising coating material because of its higher stability with sulfides and its optimal ionic conductivity. However, it has hardly been applied to the coating of ASSBs due to the absence of a suitable coating process, including the selection of source material that is compatible with ASSBs. In this study, polyphosphoric acid (PPA) and (NH4)2HPO4 were used as source materials for preparing a Li3PO4 coating for ASSBs, and the properties of the coating layer and coated cathodes were compared. The Li3PO4 layer fabricated using the (NH4)2HPO4 source was rough and inhomogeneous, which is not suitable for the protection of the cathodes. Moreover, the water-based coating solution with the (NH4)2HPO4 source can deteriorate the electrochemical performance of high-Ni cathodes that are vulnerable to water. In contrast, when an alcohol-based solvent was used, the PPA source enabled the formation of a thin and homogeneous coating layer on the cathode surface. As a consequence, the ASSBs containing the Li3PO4-coated cathode prepared by the PPA source exhibited significantly enhanced discharge and rate capabilities compared to ASSBs containing a pristine cathode or Li3PO4-coated cathode prepared by the (NH4)2HPO4 source.

심해 저층환경충격 시험지역의 퇴적물 지화학적 특성 (Geochemical Properties of Deep Sea Sediment in the Benthic Environmental Impact Experiment Site (BIS) of Korea)

  • 공기수;형기성;최헌수;지상범
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권4호
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    • pp.407-421
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    • 2014
  • The benthic environmental impact experiment addresses environmental impacts at a specific site related to deep-sea mineral resource development. We have acquired several tens of multi- or box core samples at 31 sites within the Benthic environmental Impact Site (BIS) since 2010, aiming to examine the basic properties of surficial deep-sea sediment as a potential source for deep-water plumes. In this study, we present the geochemical properties such as major elements, rare earth elements (REEs), and heavy metal contents at the BIS. Such proxies vary distinctly according to the Facies association. The lithology of all core sediments in the BIS corresponds to both Association Ib and Association IIIb. The vertical profiles of some major elements ($SiO_2$, $Fe_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MgO, MnO) show noticeable differences between Association Ib and IIIb, while others ($Al_2O_3$, $TiO_2$, $Na_2O$, and $K_2O$) do not vary between Association Ib and IIIb. REEs are also distinctly different for Associations Ib and IIIb; in Association Ib, REY and HREE/LREE are uniform through the sediment section, while they increase downward in Association IIIb like the major elements; below a depth of 8 cm, REY is over 500 ppm. The metal enrichment factor (EF) evaluates the anthropogenic influences of some metals (Cu, Ni, Pb, Zn, and Cd) in marine sediments. In both Associations, the EF for Cu is over 1.5, the EF for Ni and Pb ranges from 0.5 to 1.5, and the EF for Zn and Cd are less than 0.5, indicating Cu is enriched but Zn and Cd are relatively depleted in the BIS. The vertical variations of geochemical properties between Association Ib and IIIb are shown to be clearly different, which seems to be related to the global climate changes such as the shift of Intertropical convergence zone (ITCZ).

신구조 금속지지체형 고체산화물 연료전지 (Study on metal-supported solid oxide fuel cells)

  • 이창보;배중면
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.129-132
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    • 2007
  • Advanced structure of metal-supported solid oxide fuel cells was devised to overcome sealing problem and mechanical instability in ceramic-supported solid oxide fuel cells. STS430 whose dimensions were 26mm diameter, 1mm thickness and 0.4mm channel width was used as metal support. Thin ceramic layer composed of anode(Ni/YSZ) and electrolyte(YSZ) was joined with STS430 metal support by using a cermet adhesive. $La_{0.8}Sr_{0.2}Co_{0.4}Mn_{0.6}O_{3}$ perovskite oxide was used as cathode material. It was noted that oxygen reduction reaction of cathode governed the overall cell performance from oxygen partial pressure dependance.

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고고자료의 자연과학 응용(III) 황남대총(남분)의 일부 서역계 유리제품에 대한 과학적 특성 분류 (Application of Science for Interpreting Archaeological Materials(III) Characterization of Some Western Asia Glass Vessels from South Mound of Hwangnamdaechong)

  • 강형태;조남철
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제41권1호
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    • pp.5-19
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    • 2008
  • 경주 황남대총 남분에서 출토된 서역계 유리제품의 미세 단편(무색, 녹청색 및 감청색) 36점 각각에 대한 두께, 비중 및 기포 크기를 측정하고, 10종의 주요성분 및 13종의 미량성분 함량 데이터를 사용하여 색깔별로 유리편을 특성화하였다. 주요 성분중에서 MgO와 $K_2O$의 함량은 로마계유리 및 사산계유리를 구별하는 지표가 되는 산화물로서 본 분석을 통하여 황남대총 남분의 유리제품이 어떤 계통인지 분류하였다. 유리편은 모두 소다유리($Na_2O-CaO-SiO_2$)이며 용융제, 안정제 및 발색제의 특성에 따라 뚜렷이 분류되었다. 구성 성분 간의 상관관계가 높은 원소의 조합은 (MgO, $K_2O$), (MnO, CuO) 이었다. 또한 13종(Rb, Sr, Ba, Zr, Cr, Ni, Cs, Pb, Co, Cu, Fe, Mn, Ti)의 미량성분 함량은 색깔별로 무색, 녹청색 및 감청색 유리를 확연히 분류할 수 있어 향후 서역계 유리의 제작 원료 및 제작지를 정교하게 연구하는 데 중요한 원소들임을 알 수 있다. 무색(반투명)유리 : 비중은 $1.50{\pm}0.04$이며 내부에 원형 및 타원형의 기포들이 일정한 방향으로 길게 나열되어 있고 큰 것은 길이가 0.35mm 정도이다. 무색유리는 소다유리이면서 CaO 및 $Al_2O_3$ 농도 각각 5%를 기준으로 보면 HCLA(High CaO, Low $Al_2O_3$)이며 MgO 및 $K_2O$ 농도가 1.5 %이상인 HMK(High MgO, High $K_2O$)이다. 소다의 원료로서 식물 재를 사용하였으며 HMK이므로 사산계유리로 판단된다. 무색유리에서 착색제로 작용하는 성분의 총합은 1 %이하로서 그 값이 적어 유리의 색상에 관여도가 매우 적다고 할 수 있다. 녹청색(반투명)유리 : 비중 $1.58{\pm}0.06$이며 내부에 0.1~0.2mm 정도의 작은 기포가 분포하고 있다. 소다유리로서 HCLA이며 HMK로 분류된다. 따라서 이 녹청색 유리도 소다의 원료로서 식물 재를 사용한 것으로 생각되며 사산계유리로 판단된다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 4%이며 MnO, $Fe_2O_3$ 및 CuO의 작용에 의한 것이다. 감청색유리 : 비중 $1.48{\pm}0.19$이며 내부에 기포가 거의 없다. 이 유리는 HCLA이며 LMK(Low MgO, Low $K_2O$)로 분류된다. 이 감청색 유리는 소다의 원료로서 광물(natron)을 사용한 것으로 로마계유리의 특성을 잘 나타낸 제품이다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 3%로서 $Fe_2O_3$, CuO 및 Co가 그 역할을 한 것으로 보인다. 국내에서 출토된 서역계 유리제품이 실크로드를 경유해 동아시아로 유입되고 어떻게 한국 남부에 까지 오게 되었는지, 그 제작지는 어디인지에 대한 논의가 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 황남대총의 유리제품을 물리 및 화학적으로 특성화한 결과이며 향후 국내 또는 국외에 있는 서역계 유리제품의 제작지 및 유통경위를 추적할 수 있는 과학적 지표가 될 것이다.

태양광 시스템에 적용한 배터리 커패시터의 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Electrical Characteristics of Battery Capacitor Applied to Photovoltaic Power System)

  • 맹주철;윤중락
    • 전기학회논문지
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    • 제66권12호
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    • pp.1740-1744
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    • 2017
  • This paper describes the preparation and characteristics of a battery capacitor and module for solar power system. A cylindrical 30,000F battery capacitor ($60{\times}138mm$) was assembled by using the $LTO(Li_4Ti_5O_{12})$ electrode as an anode and $NMC(LiNiMnCoO_2)-LCO(LiCoO_2)$ as a cathode. The battery capacitor has reduced energy density and power density under high CC(constant current) and CP(constant power) conditions. Battery capacitor module (16V, 11Ah) was fabricated using an asymmetric hybrid capacitor with a capacitance of 30,000F. In order to determine the characteristics of the battery capacitor Module for solar power system, battery capacitor cells were connected in series with active balancing circuit. As a result of measuring the 100w LED lamp, it was discharged at the voltage of 15V~10V, and the compensation time at discharge was measured to be about 4979s. Experimental results show that it can be applied to applications related to solar power system by applying battery capacitor module.