• 제목/요약/키워드: Li-M-O materials

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화력발전소 바닥재로 제조된 결정화 유리의 미세구조 (Microstructure of Glass-ceramics Made from Bottom Ash Produced at a Thermal Power Plant)

  • 강승구
    • 한국재료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.95-101
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    • 2009
  • Glass ceramics were made from coal bottom ash by adding CaO and $Li_2O$ as glass modifiers and $TiO_2$ as a nucleating agent in a process of melting and quenching followed by a thermal treatment. The surface of the glass ceramics has 1.6 times more $Li_2O$ compared to the inner matrix. When $TiO_2$ was not added or when only 2 wt% was added, the surface parts of the glass ceramics were crystalline with a thickness close to $130{\mu}m$. In addition, the matrixes showed only the glass phase and not the crystalline phase. However, doping of $TiO_2$ from 4 wt% to 10 wt% began to create small crystalline phases in the matrix with an increase in the quantity of the crystalline. The matrix microstructure of glass ceramics containing $TiO_2$ in excess of 8 wt% was a mixture of dark-gray crystalline and white crystalline parts. These two parts had no considerable difference in terms of composition. It was thought that the crystallization mechanism affects the crystal growth, direction and shape and rather than the existence of two types of crystals.

액상반응에 의한 K+-β"-Al2O3 합성시 분산첨가제 에탄올과 pH가 입도 및 상형성에 미치는 영향 (Effect of Ethanol as a Dispersant and pH on the Particle Size and Phase Formation in the Synthesis of K+-β"-Al2O3 by Solution State Reaction)

  • 조도형;김우성;신재호;임성기
    • 공업화학
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    • 제16권1호
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    • pp.45-51
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    • 2005
  • Aluminum nitrate 수용액을 원료로 사용하여 $K_2O-Li_2O-Al_2O_3$ 3성분계로부터 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$를 합성하였다. 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$의 합성을 위하여 원료물질은 $0.84K_2O{\cdot}0.082Li_2O{\cdot}5.2Al_2O_3$의 조성으로 액상상태에서 혼합되었다. 입자크기를 최소화하고 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$를 합성하는데 있어서 분산첨가제와 용액의 pH의 영향을 조사하였다. 분산첨가제로써 에탄올을 0.0~4.0 M 첨가하였고 용액의 pH는 $NH_4OH$ 수용액과 $HNO_3$를 이용하여 조절하였다. 시료는 pH 1.0에서 7.5까지 0.5 간격으로 수집하였다. 각 시료들은 $1200^{\circ}C$에서 2 h 동안 하소한 후 XRD와 PSA 분석을 하였다. 용액의 pH는 입자크기와 상형성에 모두 중요한 영향을 미친 반면, 에탄올의 첨가는 입자크기에만 영향을 주었다. pH 조절에 $HNO_3$를 사용하였을 경우, $HNO_3$를 사용하지 않았을 때 보다 순수한 $K^+-{\beta}^{{\prime}{\prime}}-Al_2O_3$ 상을 합성하는데 유리함을 알 수 있었다.

LaCrxCo1-xO3/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3의 적층구조를 가지는 가스센서 제조와 그의 NOx 검지특성 (Fabrication of Stack-Structured Gas Sensor of LaCrxCo1-xO3/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 and Its NOx Sensing Properties)

  • 이영성;;송정환
    • 한국재료학회지
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    • 제25권8호
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    • pp.423-428
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    • 2015
  • Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.

Preparation and Cyclic Performance of Li1.2(Fe0.16Mn0.32Ni0.32)O2 Layered Cathode Material by the Mixed Hydroxide Method

  • Karthikeyan, K.;Nam, K.W.;Hu, E.Y.;Yang, X.Q.;Lee, Y.S.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권7호
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    • pp.1995-2000
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    • 2013
  • Layered $Li_{1.2}(Fe_{0.16}Mn_{0.32}Ni_{0.32})O_2$ was prepared by the mixed hydroxide method at various temperatures. Xray diffraction (XRD) pattern shows that this material has a ${\alpha}-NaFeO_2$ layered structure with $R{\bar{3}}m$ space group and that cation mixing is reduced with increasing synthesis temperature. Scanning electron microscopy (SEM) reveals that nano-sized $Li_{1.2}(Fe_{0.16}Mn_{0.32}Ni_{0.32})O_2$ powder has uniform particle size distribution. X-ray absorption near edge structure (XANES) analysis is used to study the local electronic structure changes around the Mn, Fe, and Ni atoms in this material. The sample prepared at $700^{\circ}C$ delivers the highest discharge capacity of 207 $mAhg^{-1}$ between 2-4.5 V at 0.1 $mAcm^{-2}$ with good capacity retention of 80% after 20 cycles.

비활성 세라믹 분말이 고분자 전해질의 전기적, 기계적 특성에 미치는 영향 (Effect of the Inert Ceramic Powder on the Electrical and Mechanical Properties of the Polymer Electrolytes)

  • 김동원;박정기;김창정;노광수
    • 한국재료학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.237-244
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    • 1993
  • 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)/리튬 삼불화메탄 술포네이트(${LiCF}_{3}{SO}_{3}$)착제에 평균 직경 $1{\mu}$m인 미세 세라믹 분말 ($\gamma -{LiALO}_{2}$)을 혼합하여 얻은 복합체 고분자 전해질의 특성을 형태학 및 기계적 성질의 관점에서 고찰하였다. 균일하게 분산된 세라믹 분말을 상온에서 고체 고분자 전해질의 전기적, 기계적 성질을 크게 향상시키는 것으로 관찰되었으며, 그 조성에 따라 그 특성이 변하였다. 본 연구에서 조사된 복합체 고분자 전해질의 경우, 상온에서 최대 이온 전도도를 나타내는 ${LiAlO}_{2}$의 최적 함량은 약 20%인 것으로 나타났다.

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초고속 광변조기를 위한 Au coplanar waveguide 전극의 도금 특성 (Electro-Plating Properties of Au Coplanar Waveguide Electrode for High-Speed Optical Modulation)

  • 이승태;양우석;김우경;이한영;장호정
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.140-140
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$ 광 도파로를 이용한 광 변조기의 마이크로파 손실을 감소시키고 RF와 광파의 속도정합의 조건하에서 초고속 광변조의 제작을 위해서는 두꺼운 TW(travelling wave) 전극이 필수적이다 또한, 두꺼운 Au 전극이 우수한 RF 특성을 갖기 위해서는 도금된 Au 전극이 고순도의 작은 grain size를 갖는 도금 층을 제조하여야 하며, 도금 후 Au 층의 뒤틀림 현상이 작아야 한다. 따라서, 본 연구에서는 LiNbO$_3$ 기판 위에 30nm Ni-Cr과 50nm의 Au의 기저 막을 올렸으며 감광제를 이용한 photo-lithography 공정으로 CPW(coplanar waveguide) 구조의 패턴을 약 13$\mu\textrm{m}$의 두께로 형성 한 후 non-cyanidic 액을 이용하여 전류밀도 0.02 - 0.06 mA, bubble 및 non-bubble flow를 조건으로 하여 도금된 Au 전극의 특성을 관찰하였다.

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고상법으로 합성된 리튬이온 이차전지용 음극물질로서 전이금속 피로인산화물의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Transition Metal Pyrophosphate as Negative Electrode Materials through Solid-state Reaction)

  • 홍민영;안상조;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.105-112
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    • 2020
  • 리튬이온 이차전지용 음극 활물질 중 전환반응을 거치는 전이금속 산화물은 높은 용량을 지니고 있으나, 아직 해결되어야 하는 여러 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 새로운 음극 활물질로써 망간 피로인산화물(Mn2P2O7) 및 니켈 피로인산화물(Ni2P2O7)과 이를 포함하는 탄소 복합물질을 고상법으로 간단하게 합성하였다. 망간 피로인산화물 및 니켈 피로인산화물의 초기 가역용량은 각각 333 및 340 mAh g-1의 용량을 나타내었으며, 탄소와 복합재료를 구성하면 각각 433 및 387 mAh g-1로 가역용량이 증가하였을 뿐만 아니라 초기효율도 약 10% 정도 향상되었다. 망간 피로인산화물과 탄소와의 복합재료로 구성된 활물질이 가장 높은 초기용량과 효율을 지니며, 사이클 성능도 가장 우수하였다. 다중 음이온을 포함하는 망간 피로인산화물은 망간 산화물인 MnO와 비교하였을 때, 음이온의 질량이 크기 때문에 무게당 용량은 낮았지만, 전압곡선이 기울기를 지니는 형태를 나타내면서 충전(lithiation)전압은 0.51에서 0.57 V (vs. Li/Li+)로 높아지고, 방전(delithiation)전압은 1.15에서 1.01 V (vs. Li/Li+)로 낮아졌다. 따라서, 충전과 방전에서의 전압차이가 0.64 에서 0.44 V로 크게 감소하므로 전지의 전압효율이 개선되며, 방전과정에서 음극전위가 낮아지게 되어 완전지의 작동전압을 높일 수 있다.

Improving Electrochemical Performance of Ni-rich Cathode Using Atomic Layer Deposition with Particle by Particle Coating Method

  • Kim, Dong Wook;Park, DaSom;Ko, Chang Hyun;Shin, Kwangsoo;Lee, Yun-Sung
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.237-245
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    • 2021
  • Atomic layer deposition (ALD) enhances the stability of cathode materials via surface modification. Previous studies have demonstrated that an Ni-rich cathode, such as LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2, is a promising candidate owing to its high capacity, but is limited by poor cycle stability. In this study, to enhance the stability of the Ni-rich cathode, synthesized LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 was coated with Al2O3 using ALD. Thus, the surface-modified cathode exhibited enhanced stability by protecting the interface from Ni-O formation during the cycling process. The coated LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 exhibited a capacity of 176 mAh g-1 at 1 C and retained up to 72% of the initial capacity after 100 cycles within a range of 2.8-4.3 V (vs Li/Li+. In contrast, pristine LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 presented only 58% of capacity retention after 100 cycles with an initial capacity of 173 mAh g-1. Improved cyclability may be a result of the ALD coating, which physically protects the electrode by modifying the interface, and prevents degradation by resisting side reactions that result in capacity decay. The electrochemical impedance spectra and structural and morphological analysis performed using electron microscopy and X-ray techniques establish the surface enhancement resulting from the aforementioned strategy.

산화 바나디움, 몰리브데늄, 리티움계 융제법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of synthetic emerald by flux method of Vandadium - Molybdenum - Lithium oxide system)

  • 최의석;김무경;이종민;안영필;서청교;안찬준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.44-55
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    • 1996
  • 천연 베릴을 이용하여 $V_20_5$, $Mo0_3$, $Li_2O$계 융제 및 첨가제 조성, 베렬의 용해도 그 리고 결정성장 온도와 같은 결정성창 조건을 제어하여 에메랄드 단결정을 성장시켰다. Flux와 첨가제를 조정하여 저온($1100^{\circ}C$ 이하)에셔 용해성이 높은 과포화 용융체를 만들고 온도 구배 (${\Delta}t 100^{\circ}C$), 열진동 효과 등을 정멀 제어 조정하므로써 고품질의 대형 emerald 단결정을 성장 시킬 수 있었다. 성장된 에메랄드 단결정의 특성은 굴절률 : 1.56 - 1.57, 비중 : 2.65 - 2.67인 6각 주상($c^*m$ : 1000, 1010)의 취록색 투명 단결정이였다.

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이동통신용 $(Na_{1/2}Sm_{1/2})TiO_3$ -$(Li_{1/2}Nd_{1/2})TiO_3$ 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties of the $(Na_{1/2}Sm_{1/2})TiO_3$ -$(Li_{1/2}Nd_{1/2})TiO_3$ Ceramics for mobile communication)

  • 윤중락;이헌용;김경용
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권9호
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    • pp.901-908
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    • 1997
  • The microwave dielectric properties of (Na.$_{1}$2//Sm$_{1}$2/)TiO$_3$and (Li$_{1}$2//Nd$_{1}$2/)TiO$_3$ceramics were investigated. Dielectric constant quality factor and temperature coefficient of resonant frequency of (Li$_{1}$2//Nd$_{1}$2/)TiO$_3$ceramics sintered at 145$0^{\circ}C$ for 2 hours were 86.2, 2780(at 3.8GHz) and 215ppm/$^{\circ}C$respectively. The solid solution of X(Na.$_{1}$2//Sm$_{1}$2/)TiO$_3$-(1-X)(Li$_{1}$2//Nd$_{1}$2/)TiO$_3$increased delectric constant and quality factor were decreased. Whereas temperature coefficient of resonant frequency was optimized to zero at the composition of 0.6(Li$_{1}$2//Sm$_{1}$2/)TiO$_3$-0.4(Li$_{1}$2//Nd$_{1}$2/)TiO$_3$where dielectric constant and quality factor were 86.2, 95-(at 3.8GHz) respectively. Also band-pass filters made of this material were examined.

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