Characteristics of half cells of graphite/lithium and LiCoO$_2$/lithium, and full cells of graphite/LiCoO$_2$/ were analyzed by the use of GISOC(the gradual increasing of the state of charge). GISOC analyses generated IIE(the initial intercalation efficiency), which represents lithium intercalation property of the electrode material, and IIC$_{s}$(the initial irreversible capacity by the surface), which represents irreversible reaction between the electrode surface and electrolyte. Linear-fit range of graphite and LiCo/O$_2$electrodes were respectively 370 and 150 mAh/g based on material weight. IIE of graphite and LiCo/O$_2$electrodes were respectively 93∼94 % and 94∼95 %, and IICs of graphite and LiCo/O$_2$electrodes were 15∼17 mAH/g and 0.3∼1.7 mAh/g, respectively. IIE of graphite/LiCo/O$_2$full cell for GX25 and DJG311 as graphite showed 89∼90 %, which IIE value was lower than IIE of half cell of the cathode and the anode. Parameters of IIE and IIC$_{s}$ can also be used to represent not only half cell but also full cell. The characteristics of the full cell can be simulated through the correlative interpretation of potential profile, IIE, and IIC$_{s}$ of half cells.cells.
Olefinic compatibilized blend(R-PP/R-PE)/layered silicate composites have been prepared by melt intercalation technique directed from $Na^{+}$ montmorillonite(MMT) or organophilic montmorillonites while using magnesium hydroxide as flame retardant. Morphology and flammability properties were characterized by X-ray diffraction(XRD), transmission electron microscopy(TEM), scanning electron microscopy(SEM), thermogravimetry analysis(TGA), limiting oxygen index(LOI), UL94 test. It is found that the compatibilized blend/layered silicate(Cloisite 20A) nanocomposites have a mixed immiscible-intercalated structure and there is better intercalation when a compatibilizer is combined with the polymer and layered silicate to be melt blended. A very large increase in the LOI value was observed with hybrid filler addition and further enhancement in thermal stability and compatibility of blend was obtained for the compatibilized blend containing small amount of layered silicate.
Porous graphites were synthesized by removing the template in HF after cabothermal conversion for 3 h at $900^{\circ}C$, accompanied by intercalations of pyrolyzed fuel oil (PFO) in the interlayer of Co or Ni loaded magadiite. The X-ray powder diffraction pattern of the porous graphites exhibited 00l reflections corresponding to a basal spacing of 0.7 nm. The particle morphology of the porous graphites was composed of carbon plates intergrown to form spherical nodules resembling rosettes like a magadiite template. TEM shows that the cross section of the porous graphites is composed of layers with very regular spaces. In particular, crystallization of the porous graphite was dependent on the content of Co or Ni loaded in the interlayer. The porous graphite had a surface area of $328-477m^2/g$. This indicates that metals such as Co and Ni act as catalysts that accelerate graphite formation.
본 논문은 층간 삽입 반응을 이용하여 그래핀을 박리하는 동시에 탄소나노튜브를 개별 분산시키고 이를 복합 필름으로 제조한 결과를 보고한다. 일반적으로 그래핀과 탄소나노튜브의 경우 흑연과 탄소나노튜브 번들로부터의 개별적 박리를 통해 제조될 수 있으나 장시간의 공정 시간을 요구하게 된다. 본 연구에서는 그래핀과 탄소나노튜브의 동시 박리 및 분산을 위해 흑연 및 탄소나노튜브 번들 내로 포타슘 소듐 타르트레이트를 삽입했으며 XRD 분석을 통해 흑연 층간 거리 및 탄소나노노튜브 번들 내 거리의 증가를 확인했다. 제조된 층간삽입화합물로부터 박리된 그래핀 및 탄소나노튜브의 경우 매우 낮은 산화도(< 8.3 at%)를 나타냈으며 제조된 물질을 여과 장치 및 스프레이 전사를 통해 복합 필름으로 제조한 결과 그래핀 및 탄소나노튜브의 단일 필름에 대비하여 복합 필름의 경우 전도성의 향상을 보였다.
The aim of this study is to explore the possibility of incorporating supercritical carbon dioxide ($scCO_2$) into twin screw extrusion process for the production of polypropylene-clay nanocomposite (PPCN). The $CO_2$ is used as a reversible plasticizer which is expected to rapidly transport polymeric chains into the galleries of clay layers in its supercritical condition inside the extruder barrel and to expand the gallery spacings in its sub-critical state upon emerging from die. The structure and properties of the resulting PPCNs are characterized using wide-angle X-ray diffraction (WAXD), transmission electron microscopy (TEM), rheometry, thermogravimetry and mechanical testing. In the processing of the PPCNs with $scCO_2$, optimum $scCO_2$ concentration and screw speed which maximized the degree of intercalation of clay layers were observed. The WAXD result reveals that the PP/PP-g-MA/clay system treated with $scCO_2$ has more exfoliated structure than that without $scCO_2$ treatment, which is supported by TEM result. $scCO_2$ processing enhanced the thermal stability of PPCN hybrids. From the measurement of linear viscoelastic property, a solid-like behavior at low frequency was observed for the PPCNs with high concentration of PP-g-MA. The use of $scCO_2$ generally increased Young's modulus and tensile strength of PPCN hybrids.
The $LiCoO_2$ powder was synthesized at >$700^{\circ}C$, >$850^{\circ}C$ by solution route. In this paper, we investigated X-ray diffraction, and charge-discharge performance for $LiCoO_2$/Li and $LiCoO_2$/MPCF cell. The $LiCoO_2$/Li ceSl exhibited a high avmge discharge potential of 38-3% and a good cycle life performance at 5(hnA/g during chargedischarge cycling between 43-3.0V. And, the $LiCoO_2$MPCF cell showed a high average discharge voltage of 3.6-3.W and a excellent cycle life prfomam during chargedischarge cycling b&wm 4 2-2.W. As a result, the $LiCoO_2$ powdm syd-eizd by solution route is a good cathode material for lithium ion secondary battery.
The synthesis and characterization of intercalated compound of dodecanesulfornate into hydrated metal, [M($H_2$O)\ulcorner](C\ulcornerH\ulcorner$SO_3$)$_2$.$xH_2$O (M=Co, Cu) was presented. The compounds shows a layered structure which was determined by powder X-ray diffraction. Thermal behavior of the layered structure was investigated using thermal analysis, and FT-IR spectroscopy by varying the temperature. The increase in layer spacing of the products by increasing the temperature is also checked by X-ray diffraction. We can suggest three kinds of layered structure by varying the temperature, which is accompanied by changing the intercalated dodecanesulfonate from the monolayer to the bilayer structure or changing the tilt angle.
일반적으로 탄성체는 특히 고무는 단일성분으로 충분한 물성과 gas barrier성을 나타내지 못하고, 카본블랙과 실리카 등 보강제를 첨가하여 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기체 투과성을 낮추기 위해 층상구조를 갖는 점토광물의 일종인 유기실리케이트와 NBR, Ionomer, SEBS (Styrene Ethylene Butadien styrene Copolymer)의 유기탄성체를 이용하여 유기탄성체-clay 나노복합재료 막을 용융법으로 제조하였다. 유기탄성체-clay 나노복합재료 막의 기체 투과 특성은 가압 기체투과장치를 이용하여 실온에서 일정 압력을 유지하며 이산화탄소($CO_2$), 산소($O_2$), 질소($N_2$)가스의 기체투과도를 측정하였다. 유기탄성체-clay 나노복합재료 막은 clay자체의 도입과 층간거리의 확대로 기체분자의 tortuosity를 증가시켜서 기체투과도를 저하시키는 것을 확인하였다.
1M LiPF_6/EC:DME(1:1) 전해질 용액에서 시간-전위차법, 순환 전압-전류법, 시간-전류법 , 그리고 임피던스법을 이용하여 리튬 이온 전지의 충방전 용량을 조사하였고 초기 충전과정에서 용매 분해로 형성된 필름의 영향을 알아보았다. 충 방전 결과에 따르면, 1 M $LiPF_6/EC:DME$를 이용한 반쪽전지의 초기 비가역 용량은 상당히 크게 나타났다 이러한 비가역 용량은 대부분 용매 분해에 의한 것으로 해석되었으며, 용매 분해로 인하여 MPCF전극 표면에 필름이 형성되었다. 초기 충전과정에서 형성된 필름은 방전과정에서 산화되지 않았으며 2번째 충전부터 용매 분해는 더 이상 관찰되지 않았다. 또한 초기 충전과정에서 EC:DME용매속의 Li이 MPCF층 속으로 삽입될 때 용매와 함께 삽입됨을 알 수 있었다. 이러한 삽입이 진행될 때 MPCF표면의 입자들이 박리되고, 박리된 입자들과 용매 분해 생성물들이 서로 섞여 필름을 형성하므로써 필름의 저항은 크게 나타났다.
본 연구에서는 마그네슘-층상규산염(MgP) 층간에 솔잎 추출물(PLE)이 삽입되어 겹겹이 쌓여있는 샌드위치 구조의 나노입자(PLE/MgP)를 one-pot으로 합성하였다. XRD 분석을 통해 팔면체와 사면체 구조로 MgP가 성공적으로 합성되었으며, PLE가 층간에 삽입되어 MgP 간의 층간거리(d-spacing)가 벌어진 것을 확인하였다. HR-TEM을 통해 모폴로지 변화를 관찰하였으며, 열중량분석법을 통해 PLE가 MgP 대비 10%까지 함유된 것을 확인하였다. 최소저해농도(MIC) 및 최소 사멸농도(MBC) 분석을 통해 피부 상재균에 대한 항균 활성을 검토한 결과 MgP 또는 PLE보다 PLE/MgP의 항균 활성이 더욱 향상된 것을 확인하였다. 이러한 결과는 본 연구에서 개발한 PLE/MgP 유/무기 복합 소재가 화장품 소재, 의료용 소재 등의 다양한 분야에 적용 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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