• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.20 no.4
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• pp.178-184
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• 2010

The $12CaO{\cdot}7Al_2O_3$(C12A7) powders were successfully synthesized using combustion method with microwave-assistant and C12A7:H were fabricated by post-annealed process in Ar/H atmosphere. X-ray diffraction patterns and TGDSC were used for investigating to the precursors of crystalline and reaction depending on temperature. C12A7:H that was treated post-annealed process were investigated TG-MS and Hall-measurement for confirming H ions doping and checking electrical resistivity of C12A7:H. H ion substituted to $O^{2-}$ ions in the C12A7 cages were confirmed at $289.5^{\circ}C$ by TG-MS and C12A7:H calcined at $1000^{\circ}C$ in Ar/H=8:2 atmosphere for 8~10 h has low electrical resistivity about $10^2{\Omega}{\cdot}cm$ at room temperature.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.18 no.4
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• pp.143-149
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• 2015

Carbon-coated $Li_2MnSiO_4$ powders as the active materials for the cathode were synthesized by planetary ball milling and solid-state reaction, and their phase formation behavior and charge-discharge properties were investigated. Calcination temperature and atmosphere were controlled in order to obtain the ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ phase, which was active electrochemically, and the carbon-coated $Li_2MnSiO_4$ active material powders with near single phase ${\beta}-Li_2MnSiO_4$ could be fabricated. The particles of the synthesized powders were secondary particles composed of primary ones of about 100 nm size. The carbon incorporation was essential to enable the Li ions to be inserted and extracted from $Li_2MnSiO_4$ active materials, and the initial capacity of 192 mAh/g could be obtained in the $Li_2MnSiO_4$ active materials with 4.8 wt% of carbon.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.167-167
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• 2013

최근에 산화물 형광체는 황화물 형광체에 비해 높은 화학적 안정성을 나타내기 때문에 백색 발광 다이오드, 전계방출 디스플레이와 플라즈마 디스플레이 패널에 그 응용성을 넓히고 있다. 마그네슘 니오베이트(magnesium niobate, MgNb2O6)는 우수한 유전 특성(상대 유전상수=18.4)을 나타내기 때문에 마이크로파 유전체로 응용 가능하며, 단일상 릴랙서 페라브스카이트(relaxor perovskite) Pb(Mg1/3Nb2/3)O3을 합성하기 위한 전구체 (precursor)로 널리 사용되고 있으며, 나이오븀산염 이온에서 다양한 색상을 방출하는 활성제 이온으로 효율적인 에너지 전달이 일어남으로써 Sm3+, Dy3+, Eu3+와 같은 희토류 이온의 좋은 모체 격자로 개발할 수 있다. 본 연구에서는 마그네슘 니오베이트 MgNb2O6 모체 결정에 다양한 활성제 이온, 즉 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+를 선택적으로 주입하여 발광 효율이 높은 천연색 형광체를 합성하고자 한다. 특히, 모체 결정에 주입되는 활성제 이온 주위의 국소적인 환경이 반전 대칭에서 변형되는 척도를 조사하여 활성제의 주 발광 파장의 세기가 최대가 되는 최적의 조건을 결정하고자 한다. Mg1-1.5xNb2O6:REx3+ 형광체 분말 시료는 초기 물질 MgO, Nb2O5와 희토류 이온을 화학 반응식에 맞게 정밀 저울로 측량하여 플라스틱 용기에 ZrO2 볼과 함께 넣고, 소정의 에탄올을 채운 뒤 밀봉하고서, 300 rpm의 속도로 20시간 볼밀 (ball-mill) 작업을 수행하였다. 그 후, 체(sieve)로 ZrO2 볼을 걸러낸 다음에 혼합된 용액을 각 비커에 담아서 $40^{\circ}C$의 건조기에서 24시간 건조하였고, 건조된 시료를 막자 사발에 넣고 잘게 갈고 80 ${\mu}m$의 체로 걸러낸 후에, 알루미나 도가니에 활성제 이온별로 각각 담아, 전기로에 장입하여 매분당 $5^{\circ}C$의 비율로 온도를 상승시켜 $350^{\circ}C$에서 5시간 동안 하소 공정을 실시한 후에, 온도를 계속 일정한 율로 증가시켜 $1,200^{\circ}C$에서 5시간 동안 소성하여 합성하였다. 합성된 형광체 분말의 결정 구조는 $Cu-K{\alpha}$ 복사선(파장: 1.5406)을 사용하여 X-선회절장치로 측정하였으며, 형광체의 표면 형상은 전계형 주사전자현미경으로 관측하였다. 흡광와 발광스펙트럼은 제논 램프를 광원으로 갖는 형광 광도계를 사용하여 측정하였다. 모체 결정에 활성제 이온 Eu3+, Sm3+, Dy3+, Tb3+가 도핑된 형광체 분말은 각각 적색, 주황색, 황색, 녹색 발광이 관측되었다. 각 발광 스펙트럼과 결정 입자의 크기와 형상 사이의 상호 관계를 조사하였다. 실험 결과로부터, 각 형광체의 발광 파장은 활성제 이온의 종류 와 서로 밀접하게 관련되어 있으며, 형광체 시료 합성시 활성제 이온의 농도를 선택적으로 조절함으로써 발광의 세기를 제어할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.1 no.1
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• pp.1-7
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• 1998

For the purpose of finding new cathode materials for medium-temperature $(700\~800^{\circ}C)$ solid oxide fuel cells, $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$ are prepared, and their thermal stability and conductivity characteristics are investigated. Also, the cathodic activities are measured after the cathode layer being attached on CGO (cerium-gadolinium oxide) electrolyte disk. The X-ray analyses indicate that the materials prepared by calcining the citrate-gels at $800^{\circ}C$ have the orthorhombic perovskite structure without discernible impurities. The thermal stability of the undoped Co perovskite is so poor that it is decomposed to the individual binary oxide even at $1300^{\circ}C$. But the partially Fe-doped cobaltates exhibit a better thermal stability to retain their structural integrity up to $1400^{\circ}C$. The observation whereby both the undoped and Fe-doped cobaltates melt at ca. $1300^{\circ}C$ leads us to perform the electrode adhesion at <$1300^{\circ}C$. The cathodic activity of $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3,\;(x=0.0\~0.5)$, electrodes is superior to $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$, among the samples of $x=0.0\~0.5$, the x=0.2 cathode shows the best activity for the oxygen reduction reaction. It is likely that the Fe-doping provides a better thermal stability to the materials but in turn imparts an inferior cathodic activity, such that the optimum trade-off is made at x=0.2 between the two factors. The total electrical conductivity and ion conductivity of $Gd_{0.8}Ca_{0.2}Co_{1-x}Fe_xO_3$, are measured to be 51 S/cm and $6.0\times10^{-4}S/cm\;at\;800^{\circ}C$, respectively. The conductivity values illustrate that the materials are a mixed conductor and the reaction sites can be expanded to the overall electrode surface, thereby providing a better cathodic activity than $La_{0.9}Sr_{0.1}MnO_3$.