• 제목/요약/키워드: Cathod Materials

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Synthesis of $LiMn_2O_4$ Cathode Materials by Emulsion Method and Its Electrochemical Properties

  • Youn Kyu Choi;Bok Hee Kim
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권3호
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    • pp.250-254
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    • 1999
  • Synthesis of the spinel $LiMn_2O_4$ by emulsion method was investigated. $LiOH.H_2O \;and \;Mn(NO_3)_2.6H_2O$ were used as starting materials to prepare mixed aqueous solution (0.5 mol/$\ell$ for the $LiMn_2O_4$). Kerosene, paraffin oil and span 80 were used for organic phase. The aqueous solutioin and organic phase were mixed in the ratio of 2:1 and emulsified at the speed of 4000 rpm for 5 min. The prepared emulsions were dropped into the petroleum heated at $170^{\circ}C$ to evaporate water in the silicon oil bath, dried at $120^{\circ}C$ in the oven the remove petroleum and calcined at temperature ranges from 600 to $900^{\circ}C$ for 48 hrs. The characteristics of powders were investigated by XRD, SEM, BET and electrochemical properties of synthesized cathode materials were measured with Galvanostatic system. $Li_{1.05}Mn_2O_4$ calcined at $800^{\circ}C$ for 48 hrs showed initial discharge capacity of 125.9mAH/g.

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정극재료용 $Li_{2}O=P_{2}O_{5}-V_{2}O_{5}$ 계 결정화 유리의 전기화학적 특성 (Electro-chemical properties of $Li_{2}O=P_{2}O_{5}-V_{2}O_{5}$ Glass-ceramics for Cathode Materials)

  • 손명모;이헌수;구할본;김윤선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.295-298
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    • 2000
  • Vanadate glasses in the Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ system containing 10~20mo1% glass former, P$_2$O$_{5}$ were prepared by melting the batch in pt. crucible followed by quenching on the copper plate. We found that Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ g1ass-ceramics obtained from crystallization of glass showed significantly higher capacity and longer cycle life than Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ g1ass. In the present paper, we describe electro-chemical properties during crystallization process and find the best crystallization condition of Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ g1ass as cathod material. Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ glass-ceramics shows superior rechargeable capacity of 220 mAh/g in the cycling between 2.0 and 3.9V. between 2.0 and 3.9V.

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다공질 금속의 제조와 응용 (Production Processes of Porous Metals and Their Applications)

  • 심재동;변지영
    • 한국재료학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.155-164
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    • 2015
  • Porous metals are called as a new material of 21th century because they show not only extremely low density, but also novel physical, thermal, mechanical, electrical, and acoustic properties. Since the late in the 1990's, considerable progress has been made in the production technologies of many kinds of porous metals such as aluminum, titanium, nickel, copper, stainless steel, etc. The commercial applications of porous metals have been increased in the field of light weight structures, sound absorption, mechanical damping, bio-materials, thermal management for heat exchanger and heat sink. Especially, the porous metals are promising in automotive applications for light-weighting body sheets and various structural components due to the good relation between weight and stiffness. This paper reviews the recent progress of production techniques using molten metal bubbling, metal foaming, gas expansion, hollow sphere structure, unidirectional solidification, etc, which have been commercialized or under developing, and finally introduces several case studies on the potential applications of porous metals in the area of heat sink, automotive pannel, cathod for Ni-MH battery, golf putter and medical implant.

$YNbO_4에\;Bi^{3+}$가 도핑된 형광체의 빛발광 및 저전압 음극선발광 특성 (Photo- and Cathod-luminesent Properties of $YNbO_4$ : Bi Phosphors)

  • 한정화;김현정;박희동
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.245-250
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    • 1998
  • Field emission display (FED) is currently being explored as a potential flat panel display technology. The need of new materials for low voltage blue phosphors for FED focused our attention on the $Y_2O_3-Nb_2O_5$ sys-tem. Yttrium niobate doped with $Bi^{3+}$ was prepared by solid state reaction technique and the optimization of the luminescent properties with a control of $Bi^{3+}$ amounts and Y/Nb ratio was studied. Under 254 nm and low voltage electron excitations $Bi^{3+}-activated$ YNbO4 phosphors showed a strong and relatively narrow blue em-ission band with a range of 420 to 450 nm, Especially 0.4wt% $Bi^{3+}\;doped\;YNbO_4$ phosphors with Y/Nb ratio of 1/1 showed the maximum emission intensity. Under low voltage electron excitation maximum emission in-tensity appeared at the Y/Nb ratio of 0.495/0.505.

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Polyaniline의 합성 및 Polyaniline전지의 특성연구 (A Study on the Synthesis of polyaniline and Characteristics of Polyaniline Battery)

  • 문성인;김인성;안명상;강동필;형유업;박효열;손명환;윤문수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.284-286
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    • 1989
  • This paper describes the synthesis method of polyaniline and the characteristics of polyaniline/Zn and polyaniline/Li secondary batteries. Polyaniline was synthesized chemical or electrochemical method and then used as cathod active materials to investigate the characteristics of polyaniline/Zn and polyaniline/Li secondary batteries. Characteristics of polyaniline/Zn battery was affected by additives such as graphite powder and carbon black. Internal resistance, energy density and energy efficiency of polyaniline/Li secondary battery were $167{\Omega}$, 140.7 Wh/kg and 95.6%, respectively.

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유리화 비정형 탄소의 전계방출 거동 (Characterization of field emission behavior from vitreous carbon)

  • 안상혁;이광렬;은광용
    • 한국진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.122-129
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    • 2000
  • Mo이 코팅된 유리기판 상에 전기영동법으로 도포된 유리화 비정형 탄소분말의 전계방출 특성을 조사하였다. 탄소의 $sp^2$결합만으로 이루어진 유리화 비정형 탄소는 전계방출을 얻기 위한 초기화 공정 없이도 규칙적인 전계방출 거동을 보이고 있었다. 전자의 방출이 시작되는 임계전장의 크기는 3에서 4 MV/m 구간의 값을 가지고 있었으며, Fowler-Nordheim plot로부터 평가된 effective work function은 약 0.06 eV였다. 전류전압거동의 반복측정에 의해 관찰된 바와 같이 전계방출의 안정성 면에서 유리화 비정형 탄소는 Si tip보다 우수하였으며, 도포된 전체면적에서 전면발광의 가능성을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 탄소계 물질에서 관찰되는 전계방출이 탄소의 $sp^3$결합과 밀접하게 관련되어 있지 않으며, 전자가음극물질의 표면으로 이동하는데 필요한 전기전도성, 혹은 기판과 음극물질 계면에서의 전자이동 등이 전계방출의 거동을 결정하는 중요한 요인임을 보여주고 있다.

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Zn와 Al을 첨가한 LiNi0.85Co0.15O2 양극활물질의 제조 및 전기화학적 특성평가 (Synthesis and Electrochemical Properties of Zn and Al added LiNi0.85Co0.15O2 Cathode Materials)

  • 김수진;서진성;나병기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.42-48
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    • 2021
  • 본 연구에서는 LiNi0.85Co0.15O2의 전기화학적 특성과 열적 안정성을 향상시키기 위하여 LiNi0.85Co0.15O2에 이종원소인 Zn와 Al을 함께 첨가하여 고상법으로 합성하였다. 물질의 결정 구조, 크기 및 표면 상태는 XRD, SEM을 이용하여 분석하였고 전기화학적 특성은 충방전기를 이용하여 CV(cyclic voltammetry), 초기 충·방전 프로파일, 출력 특성, 수명 특성 등을 측정하였다. Al-O의 강한 결합에너지는 양극활물질의 구조적 안정성을 향상시켰으며, Li+와 Ni2+의 양이온 혼합을 막아 전기화학적 특성 또한 향상되었다. Zn의 큰 이온반경은 양극활물질의 격자상수를 증가시켜 단위 셀의 부피가 확장되었다. Zn와 Al을 0.025몰씩 첨가한 물질의 경우, 0.5 C-rate의 전류밀도에서 100 사이클 동안 80%의 용량 유지율을 보여주었으며 이 결과는 NC 양극활물질보다 12% 높은 수치이다. 또한, 5 C-rate에서의 방전용량은 104 mAh/g으로 기존의 NC 양극활물질보다 36 mAh/g 높은 수치를 보였다. Zn과 Al이 0.025몰씩 첨가된 NC 양극활물질은 출력 특성, 수명 특성에서 우수한 특성을 보여주었다.

고안정성 리튬이온전지 양극활물질용 Ti 치환형 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 연구 (Study on Ti-doped LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cathode Materials for High Stability Lithium Ion Batteries)

  • 전용희;임수아
    • 전기화학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.120-132
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    • 2021
  • 기존 LiCoO2의 고전압 사용의 제약에 따른 용량적 한계와 코발트 원료의 높은 가격을 해결하기 위하여 high-Nickel에 대한 개발이 활발히 진행되고 있지만 Ni 함량의 증가에 따른 구조적 안정성의 저하에 의한 전지 특성의 저하는 상용화를 지연시키는 중요한 원인이 되고 있다. 이에 Ni-rich 삼성분계 양극소재 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2의 고안정성을 높이고자 전구체에 균일한 이종원소 Ti를 치환을 위해서 나노크기의 TiO2 서스펜젼 형태 소스를 사용하여 전구체 Ni0.6Co0.2Mn0.2-x(OH)2/xTiO2를 제조하였다. Li2CO3와 혼합하고, 열처리 후 양극활물질 LiNi0.6Co0.2Mn0.2-xTixO2 합성하여 Ti 함량에 따른 물리적 특성을 비교하였다. Field Emission Scanning electron Microscope(FE-SEM) 및 Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) mapping 분석을 통해 Ti 치환된 구형의 전구체와 입자 크기 측정을 통해 균일한 입자크기를 가지는 양극 활물질 제조를 확인하였고, 내부치밀도와 강도가 증가함을 확인 하고, X-ray Diffractometry (XRD) 구조 분석과 Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) 정량분석을 통해 Ti 치환된 양극활물질 제조 및 고온, 고전압에서 충·방전을 지속하더라도 효과적으로 용량이 유지됨을 확인하였다.