• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.42 no.1
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• pp.122-134
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• 1998

In this review, we describe the electrochemical properties of spinel-type lithium manganese oxides $(Li_xMn_2O_4)$ and their failure modes encountered in 4 V lithium rechargable cells. The long-term cyclability (reversibility) of spinel electrodes is determined partly by the purity, size and distribution of spinel particles, and also by the microstructure of electrode plates. A proper selection of electrolytes is another important task in cyclability enhancements. In the spinel preparation, impurity formation and cation mixing should be minimized. The carbon content in composite cathodes should also be minimized to the extent where the cell polarization does not bring about adverse effects on cell performances. The binder content should be optimized on the basis of dispersion of component materials and mechanical strength of the plates. Cathodic capacity losses arising from solvent oxidation and spinel dissolution can be mitigated by using electrolytes composed of carbonates and/or fluorine-containing lithium salts. The carbon additives may be selected after a trade-off between the cell polarization in composite cathodes and the solvent oxidation on carbon surface.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2012.05a
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• pp.116-117
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• 2012

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.5
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• pp.149-153
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• 2013

The electronic structures of $TCr_2O_4$ (T = Fe, Co, Ni) spinel oxides have been investigated by employing synchrotron radiation-based soft X ray absorption spectroscopy (XAS). The measured 2p XAS spectra of transition-metal ions reveal that Cr ions are trivalent ($Cr^{3+}$), and all the T (T = Fe, Co, Ni) ions are divalent ($Fe^{2+}$, $Co^{2+}$, $Ni^{2+}$). It is also found that most of T (T = Fe, Co, Ni) ions occupy the A sites under the tetrahedral symmetry, while Cr ions occupy mainly the B sites under the octahedral symmetry. These findings show that the structures of $TCr_2O_4$ (T = Fe, Co, Ni) are very close to the normal spinel structures. Based on these findings, it is expected that Jahn-Teller (JT) effects are important in $FeCr_2O_4$ and $NiCr_2O_4$. In contrast, $CoCr_2O_4$ maintains the cubic structure without having the JT distortion since both $Cr^{3+}$ and $Co^{2+}$ ions are non-JT ions. This work suggests that the antiferromagnetic interaction between $Cr^{3+}$ and $T^{2+}$ ions plays an important role in determining the magnetic properties of $TCr_2O_4$ (T = Fe, Co, Ni).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.333-333
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• 2012

$Co_3O_4$ 계열 스피넬(spinel) 전이금속 산화물 $TCo_2O_4$ (T = 3d 전이금속)는 화학적 촉매, 센서, 이차전지, 연료전지 등으로의 응용성에 기인하여 최근 주목을 받고 있으며, 특정 응용분야와 관련하여 그 박막 시료 제작 및 물리적, 화학적 성질들에 대한 세밀한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 졸-겔 방법을 이용하여 $TCo_2O_4$ 박막이 $Al_2O_3$ (0001) 기판 위에 균일한 두께로 제작될 수 있는 최적 조건을 찾고자 하였으며, 후열처리 조건 변화에 따르는 박막의 구조적 성질 변화를 조사하였다. 후열처리는 공기 중에서 이루어졌으며 온도 ${\sim}800^{\circ}C$에서 최적 결정성을 갖는 다결정 박막이 얻어졌다. 또한, 박막에 작은 시간(~10 min) 동안의 전자선(electron beam) 조사를 통한 다결정 박막의 형성도 관측되었다. $TCo_2O_4$ 박막들에 대한 X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, spectroscopic ellipsometry 측정들을 수행하여 그 구조적, 광학적 성질을 조사 하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.219-219
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• 2003

HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)법을 사용한 MCrAlY(M=Ni, Co, Fe)계 열차폐 코팅(thermal barrier coating)은 열기관 내부의 극심한 환경 부하에 대해 구조물 표면에 열적, 화학적 장벽을 형성함으로써 구조물의 내구성을 향상시킨다 이와 동시에 열차폐 효과는 구조물의 온도상승 없이 내부 가동 온도를 높일 수 있게 함으로써 열효율을 상승시키고 연료 효율을 높여 가동비용 절감을 이룰 수 있는 동시에 고 연소를 통한 오염원의 배출을 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 $H_2O$$_2$=5:1 분위기 하에서 HVOF법을 사용하여 Hastelloy-X 기판위에 125$\mu\textrm{m}$의 두께로 다음 5종류의 (Ni, Co, Cr)계 MCrAlY 코팅을 용사시켰다. 준비된 (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Ta, Re), (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Re), (Ni, Co)-Cr-Al-(Y, Ta), (Ni, Co)-Cr-Al-Y, (Ni,Co)-Cr-Al-Ir 코팅시편에 대한 산화성질을 조사하기 위해 대기 중 1000, 1100, 120$0^{\circ}C$에서 50, 100, 150, 200시간 등온실험(Isothermal oxidation)을 실시하였고, XRD, SEM/EDS, EPMA를 이용하여 생성된 산화막과 코팅 시편의 조직 변화를 조사하였다. 산화온도와 산화시간이 증가할수록 산화막의 박리가 많이 발생하였으며, 분석 결과 미세하게 분포된 a-Al$_2$O$_3$ 입자, NiCr$_2$O$_4$스피넬 상, 미세한 Cr$_2$O$_3$가 관찰되었고, 코팅 조성 변화에 따라 형성되는 이들 산화물의 존재비가 달라졌으며, 산화온도가 높아질수록 산화속도가 가속화되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.133-136
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• 2007

Perovskite-structured samarium strontium cobaltite (SSC), which is mixed ionic electronic conductor (MIEC), is considered as a promising cathode material for intermediate temperature-operating solid oxide fuel cell (SOFC) due to its high electrocatalytic property. Cathode material containing cobalt (Co) is unstable at high temperature and has a relatively high thermal expansion property. In this paper, Sm-Sr-(Co,Fe,Ni)-O system with perovskite and spinel structures was investigated in terms of electrochemical property and thermal expansion property, respectively. Area specific resistance (ASR) was measured by ac impedance spectroscopy to investigate the electrochemical property of cathode, and thermal expansion coefficient (TEC) was measured by using dilatometer. Micro structure of cathode was observed by scanning electron microscopy. Perovskite-structured $Sm_{0.5}Sr_{0.5}CoO_{3-\delta}$ showed the ASR of $0.87{\Omega}/cm^{2}$, and $Sm_{0.5}Sr_{0.5}NiO_{3-\delta}$, which actually has a spinel structure, showed the lowest TEC value of $13.3{\times}10^{-6}/K$.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2012.11a
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• pp.33-33
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• 2012

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.20 no.6
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• pp.455-463
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• 2009

코발트 보호막 코팅이 적용된 페라이트계 스테인리스 스틸인 STS 430과 STS 444 소재에 대해 고체산화물 연료전지용 금속연결재로서의 고온 산화 특성에 대해 살펴보았다. 코발트 코팅층은 $800^{\circ}C$ 고온 산화 후 코발트 산화물 및 $Co_2CrO_4$, $CoCr_2O_4$, $CoCrFeO_4$ 등과 같은 코발트가 함유된 스피넬 상을 형성하였다. 또한 페라이트계 스테인리스 스틸과 코발트 코팅의 계면에서 크롬과 철이 함유된 치밀한 산화층을 형성하여 금속연결재 표면의 스케일 성장속도를 감소시키고 금속연결재 내에 함유된 크롬의 외부 확산을 효과적으로 억제하였다. 한편 STS 430은 고온 산화 후 표면에 형성된 스케일 하부에 $SiO_2$와 같은 내부 산화물이 형성된 반면 STS 444는 표면 스케일 이외에 다른 내부 산화물은 확인되지 않았으며 고온에서의 면저항 측정 결과, 코발트가 코팅된 STS 444의 전기 전도성이 STS 430 보다 우수한 것으로 나타났다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.9 no.7
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• pp.657-662
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• 1999

Mn-Ni oxide thin films for NTC thermistor application were sputtered on alumina substrates at $320^{\circ}C$ Effects of various oxygen partial pressures and annealing temperatures on the microstructure, crystal phase, resistivity and B constant were investigated. In general, microstructure of the films deposited was columnar grain structure. After annealing at $700^{\circ}C$, the microstructure was begun to transform to equiaxed grain structure. Most of the phases were mixture of cubic spinel and $Mn_2$$O_3$. As the oxygen concentration increased, the resistivity and B constant were greatly decreased, and these values become low and stable after annealing between $600^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.21 no.6
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• pp.198-203
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• 2011

The electronic structure of ferrimagnetic spinel oxide of $FeV_2O_4$ has been investigated by employing soft x-ray absorption spectroscopy (XAS) and soft x-ray magnetic circular dichroism (XMCD). The Fe 2p and V 2p XAS spectra show that the valence states of Fe and V ions are ${\sim}Fe^{2.3+}$ mixed-valent states and ${\sim}V^{3+}$ states, respectively. In Fe 2p XMCD spectra, finite XMCD signals are observed for divalent $Fe^{2+}$ states only, but not for $Fe^{3+}$ states. This finding indicates that the magnetic moments of $Fe^{2+}$ ions are ordered ferromagnetically but that those of $Fe^{3+}$ ions are cancelled, implying that $Fe^{2+}$ ions play an important role in determining magnetic properties of $FeV_2O_4$.