• 제목/요약/키워드: Li(I) carbonate

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폐리튬이온전지 처리시 발생한 더스트 침출용액으로부터 Na2CO3와 (NH4)2CO3에 의한 리튬(I) 석출 비교 (Comparison of Li(I) Precipitation from the Leaching Solution of the Dust from Spent Lithium-ion Batteries Treatment between Sodium Carbonate and Ammonium Carbonate)

  • ;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권5호
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    • pp.34-41
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    • 2022
  • 폐리튬이온전지를 고온에서 용융환원하면 금속혼합물, 슬라그와 리튬(I)을 함유한 분진이 발생한다. 분진의 침출 합성액을 이용하여 Li2CO3 석출실험을 수행했다. 석출제의 종류와 비수용액의 첨가가 석출에 미치는 영향을 조사했다. (NH4)2CO3에서 해리된 암모늄과 탄산이온의 수화반응으로 인해 Na2CO3가 석출제로서 효과가 우수했다. 또한 용액에 아세톤이나 에탄올을 첨가하면 리튬(I)의 석출률이 증가했다. 특히 (NH4)2CO3을 석출제로 첨가한 조건에서 용액의 pH가 12까지 증가함에 따라 리튬(I)의 석출률도 증가했다. 동일한 석출조건에서 Na2CO3에 의한 리튬(I)의 석출률이 (NH4)2CO3보다 더 높았다.

리튬이온전지용 $LiCoO_2$ 정극의 도전재료에 따른 특성 (Effects of Conductive Material on $LiCoO_2$ Cathode for the Lithium ion Battery)

  • 도칠훈;문성인;형유업;윤문수;박천준;염덕형;윤성규
    • 전기화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.88-92
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    • 1999
  • 리튬이온전지용 $LiCoO_2$ 전극의 도전재료인 흑연과 블랙에 대하여 도전재료 함량에 따른 복합체 전극의 겉보기 밀도, 전해액 중에서 집전체로부터 전극복합체의 자기박리 및 전자전도 저항 특성을 조사하였다. $LiCoO_2$복합전극의 겉보기 밀도는 도전재료의 함량 증가에 따라 감소하였으며, 복합체 중 $LiCoO_2$ 단독의 겉보기 밀도는 보다 큰 감소를 나타내었다. $4.7\%w/w$ 이상의 super s black 도전재료를 사용한 전극은 propylene carbonate와 diethyl carbonate의 1: 1 체적비 혼합용매 중의 1 mol/I $LiPF_6$ 전해액 함침으로 자기박리하였으며, 흑연 도전재료에서는 자기박리가 없었다 복합전극의 전자전도에 대한 비저항은 도전재료의 함량 증가에 따라 감소하였으며, super s black도전재료 $2\~3\%w/w$ 함량의 비저항은 Lonza KS6흑연 도전재료 $12\%w/w$ 함량의 비저항과 유사하였다. 본 연구에서 나타낸 범위 내에서 super s black도전재료를 사용할 때 전극 복합체 중의 $LiCoO_2$밀도가 높아 고용량을 나타내었다.

산소환원 및 산화니켈의 용해거동으로부터 본 삼원계 탄산염 전해질의 특성 (Characteristics of Three-Component Carbonate Electrolytes in Terms of Oxygen Reduction and NiO Dissolution)

  • 이충곤
    • 전기화학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.178-182
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    • 2003
  • 용융탄산염형 연료전지의 특성을 결정짓는 탄산염 전해질에 있어, 기존의 Li-K와 Li-Na 탄산염과는 다른 Li-Na-K 삼원계 탄산염의 특성을 산소환원 및 산화니켈 용해거동을 통해 검토하였다. 대상 삼원계 전해질은 Li-Na-K=47.4-32.6-20, 60-20-20, 50-40-10, $40-40-20mo1\%$이었으며, $650^{\circ}C$, 1기압 조건에서 산소환원 거동은 전기화학적 방법을 통해, NiO용해거동은 화학적 방법을 통해 검토하였다 삼원계 조성에 따라 산소환원 전류치의 차이가 관찰되어, 산소용해도가 조성에 의존함을 나타내었다. 또한 $Li-Na-K = 50-40-10 mol\%$ 조성에서는 다른 형태의 산소환원 피크가 관찰되어 조성에 따라 산소환원 메카니즘의 차이가 존재할 수 있음을 시사하였다. 그러나 산화니켈 용해도는 조성에 크게 의존하지 않는 특성을 보여주었다.

Preliminary Study on Chlorination Reaction of Lithium Carbonate for Carbon-Anode-Based Oxide Reduction Applications

  • Jeon, Min Ku;Kim, Sung-Wook;Choi, Eun-Young
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.225-231
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    • 2021
  • The reaction between Li2CO3 and Cl2 was investigated to verify its occurrence during a carbon-anode-based oxide reduction (OR) process. The reaction temperature was identified as a key factor that determines the reaction rate and maximum conversion ratio. It was found that the reaction should be conducted at or above 500℃ to convert more than 90% of the Li2CO3 to LiCl. Experiments conducted at various total flow rate (Q) / initial sample weight (Wi) ratios revealed that the reaction rate was controlled by the Cl2 mass transfer under the experimental conditions adopted in this work. A linear increase in the progress of reaction with an increase in Cl2 partial pressure (pCl2) was observed in the pCl2 region of 2.03-10.1 kPa for a constant Q of 100 mL·min-1 and Wi of 1.00 g. The results of this study indicate that the reaction between Li2CO3 and Cl2 is fast at 650℃ and the reaction is feasible during the OR process.

가소화된 Poly(vinyl chloride)-g-Poly(oxyethylene methacrylate) 가지형 고분자 전해질막 제조 및 분석 (Preparation and Characterization of Plasticized Poly(vinyl chloride)-g-Poly(oxyethylene methacrylate) Graft Copolymer Electrolyte Membranes)

  • 서진아;고종관;고주환;김종학
    • 멤브레인
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    • 제21권3호
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    • pp.222-228
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    • 2011
  • Poly(vinyl chloride)-g-poly(oxyethylene methacrylate) (PVC-g-POEM) 가지형 공중합체를 원자전달라디칼 중합을 통해 합성하여 전기변색소자의 전해질에 적용하였다. 가소화된 고분자 전해질은 가소제로서 propylene carbonate (PC)/ethylene carbonate (EC) 혼합물을 도입하여 제조하였으며, Lithium tetrafluoroborate ($LiBF_4$), lithium perchlorate ($LiClO_4$), lithium iodide (LiI) and lithium bistrifluoromethanesulfonimide (LiTFSI)를 사용하여 염의 종류에 따른 영향을 조사하였다. 광각 x-선 산란(WAXS)과 시차주사 열량법(DSC) 측정 결과 고분자 전해질의 구조와 유리전이온도($T_g$)가 변하였고, 이는 POEM 내의 에테르의 산소와 리튬염 사이의 상호작용으로 인해 변했다는 것을 FT-IR 분광법을 통하여 확인하였다. 투과전자현미경(TEM) 측정 결과 PVC-g-POEM 가지형 공중합체의 미세상분리 구조가 PC/EC와 리튬염의 도입에도 변하지 않는 것을 관찰하였다. 가소화된 고분자 전해질은 poly(3-hexylthiophene) (P3HT) 전도성 고분자를 이용한 전기변색소자에 적용되었다.

Poly(ethylene oxide) 고분자 전해질의 온도, Li 염의 종류 및 가소제 첨가에 따른 전도도 특성 (The Conductivity Properties of Poly(ethylene oxide) Polymer Electrolyte as a Function of Temperature, Kinds of Lithium Salt and Plasticizer Addition)

  • 김종욱;진봉수;문성인;구할본;윤문수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1229-1232
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    • 1994
  • The purpose of this study is to research and develop solid polymer electrolyte(SPE) for Li secondary battery. This paper describes the effects of lithium salts, plasticizer addition and temperature dependence of conductivity of PEO electrolytes. Polyethylene oxide(PEO) based polymer electrolyte films were prepared by solution casting an acetonitrile solution of preweighed PEO and Li salt. After solvent evaporation, the electrolyte films were vacuum-dried at $60^{\circ}C$ for 48h, the thickness of the films were $90{\sim}110{\mu}m$. The conductivity properties of prepared PEO electrolytes are summarized as follows. PEO electrolyte complexed with $LiClO_4$ shows the better conductivity of the others. $PEO-LiClO_4$ electrolyte when $EO/Li^+$ ratio is 8, showed the best conductivity. Optimum operating temperature of PEO electrolyte is $60^{\circ}C$. By adding propylene carbonate and ethylene carbonate to $PEO-LiClO_4$ electrolyte, its conductivity was higher than $PEO-LiClO_4$ without those. Also $PEO_8LiClO_4$ electrolyte remains static up to 4.5V vs. $Li/Li^+$.

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Suppression of Co-intercalation on the Carbon Anode by MA Addition in a PC-base Electrolyte

  • Kim, Woo-Seong;Park, Dong-Won;Jung, Hwan-Jung;Choi, Yong-Kook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권1호
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    • pp.82-86
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    • 2006
  • Propylene Carbonate (PC) has the interesting properties of being able to dissolve and dissociate lithium salts, thus leading to highly conducting electrolytes even at low temperatures. Moreover, electrolytes that contain PC are stable against oxidation at voltages up to ~5 V. However, it is known that, when lithium is intercalated into graphite in pure PC based electrolytes, solvent co-intercalation occurs, leading to the destruction of the graphite structure. (i.e., exfoliation). The objective of this study was to suppress PC decomposition and prevent exfoliation of the graphite anode by co-intercalation. Electrochemical characteristics were studied using Kawasaki mesophase fine carbon (KMFC) in different 1 M $LiPF_6$/PC-based electrolytes. Electrochemical experiments were completed using chronopotentiometry, cyclic voltammetry, impedance spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy. From the observed results, we conclude that the MA and $Li_2CO_3$ additive suppressed co-intercalation of the PC electrolyte into the graphite anode. The use of additives, for reducing the extent of solvent decomposition before exfoliation of the graphite anode, could therefore enhance the stability of a KMFC electrode.

리튬 이차전지용 양극활물질 Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2의 소성 온도가 전기화학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Calcinations Temperature on the Electrochemical Properties of Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2 Lithium-ion Cathode Materials)

  • 유기원;전효진;손종태
    • 전기화학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.59-64
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    • 2013
  • $Na_2CO_3$와 [M($SO_4$)(M = Ni, Co, Mn)]을 사용함으로써, Carbonate 공침 합성법에 의해 $[Ni_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}]CO_3$ 전구체를 합성하였다. 합성된 전구체는 공기분위기에서 $Li_2CO_3$와 혼합하여 각각, 750, 850 그리고 $950^{\circ}C$에서 소성되었고, 이로 인한 $Li[Ni_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}]O_2$ 양극활 물질의 소성온도가 미치는 영향을 조사하였다. $Li[Ni_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}]O_2$의 구조와 특성은 X-선 회절 분석(XRD), 시차주사현미경(SEM) 그리고 전기화학적 측정으로 분석되었는데, X-선 회절 결과 $Li[Ni_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}]O_2$는 소성온도가 증가함에 따라서 $I_{(003)}/I_{(104)}$는 증가하고 R-factor 는 감소하였으며, 시차주사현미경 결과에서는 1차 입자의 크기가 증가하는 경향을 보였다. 특히, $950^{\circ}C$에서 24시간 동안 소성된 $Li[Ni_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}]O_2$는 가역 용량이 $165.3mAhg^{-1}$[cut-off voltage 2.5~4.3 V, 0.1 C($17mAhg^{-1}$)] 그리고 50번째 충 방전 사이클 [cut-off voltage 2.5~4.3 V, 1 C($170mAhg^{-1}$)]까지 95.4%의 우수한 용량 보존율을 가지면서 가장 우수한 전기화학적 특성을 보여주었다.

EC:MA 혼합전해질에서 카본 전극의 용량 특성 - I. 전기화학적 특성에 대한 혼합비의 영향 - (Properties of Capacity on Carbon Electrode in EC:MA Electrolytes - I. Effect of Mixing Ratio on the Electrochemical Properties -)

  • 박동원;김우성;손동언;김성필;최용국
    • 공업화학
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    • 제17권2호
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    • pp.183-187
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    • 2006
  • 리튬-이온 전지에서 전해질 용액에 대한 용매의 선택은 충방전 특성의 개선을 위해 매우 중요하다. 여러 가지 용매 시스템이 리튬-이온 전지의 전해질로서 광범위하게 연구 되어졌다. 본 연구는 다양한 혼합비에서 제조한 1 M $LiPF_6/EC$ (ethylene carbonate) : MA (methyl acetate) (x:y) 전해질 용액의 용매 분해 전위와 카본 부극 표면에 형성된 Solid Electrolyte Interphase 피막의 전기화학적 성질을 시간대 전위법, 순환 전압- 전류법, 임피던스법을 이용하여 관찰하였다. 용매분해 전위는 전해질의 이온 전도도에 따라 전위가 달라졌고, 용매의 혼합비에 따라 피막의 전기화학적 특성이 변화되었음을 확인하였다. 결과적으로, 1 M $LiPF_6/(EC+MA)$ 시스템에서 가장 적절한 EC와 MA의 혼합비는 대략 1:3 (EC:MA, 부피비)이었다.