• 제목/요약/키워드: Lithium Metal

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Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2 전극의 공침 조건을 통한 구조적 변화와 전기적 특성의 향상 고찰 (The Study on Structural Change and Improvement of Electrochemical Properties by Co-precipitation Condition of Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2 Electrode)

  • 임정빈;손종태
    • 전기화학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.98-103
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    • 2011
  • 본 연구에서는 리튬 이차 전지의 양극 재료인 $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$을 공침법(co-precipitation)을 활용하여 성공적으로 합성하였다. 이때 $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$의 금속염 농도를 실험 변수로 하여 합성 조건을 변화 시키면서 금속염 농도 변화로 인한 전지 특성의 영향을 분석하였다. SEM(scanning electron microscope)과 XRD (X-Ray Diffraction) 분석결과 금속염의 농도(2몰/L)가 높을 경우 분말의 균일성과 구조의 결정성이 떨어져 전지 특성이 저하되는 현상이 발생하였다. 균일성과 결정성을 향상시키기 위하여 금속염의 농도(1몰/L)를 줄여 합성 한 결과 입도의 미분이 적고 균일성이 및 구조적 결정성이 증가됨을 확인하였다. 또한 충/방전 용량, C-rate, 사이클 등 전기화학적 특성에서도 상대적으로 우수한 특성을 보였다. 이러한 측정 결과를 바탕으로 $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ 물질의 금속염 농도에 따른 영향을 종합적으로 고찰하였다.

Preparation of Co3O4/NF Anode for Lithium-ion Batteries

  • Tian, Shiyi;Li, Botao;Zhang, Bochao;Wang, Yang;Yang, Xu;Ye, Han;Xia, Zhijie;Zheng, Guoxu
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.384-391
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    • 2020
  • Due to its characteristics of light weight, high energy density, good safety, long service life, no memory effect, and environmental friendliness, lithium-ion batteries (LIBs) are widely used in various portable electronic products. The capacity and performance of LIBs largely depend on the performance of electrode materials. Therefore, the development of better positive and negative materials is the focus of current research. The application of metal organic framework materials (MOFs) derivatives in energy storage has attracted much attention and research. Using MOFs as precursors, porous metal oxides and porous carbon materials with controllable structure can be obtained. In this paper, rod-shaped Co-MOF-74 was grown on Ni Foam (NF) by hydrothermal method, and then Co-MOF-74/NF precursor was heat-treated to obtain rodshaped Co3O4/NF. Ni Foam was skeleton structured, which effectively relieved. The change of internal stress changes and destroys the structural volume of the electrode material and reduces the capacity attenuation. Co3O4/NF composite material has a specific discharge capacity of up to 1858 mA h/g for the first time, and a reversible capacity of up to 902.4 mA h/g at a current density of 200 mA/g, and has excellent rate and impedance performance. The synthesis strategy reported in this article opens the way to design high-performance electrodes for energy storage and electrochemical catalysis.

Si와 알칼리 금속의 첨가에 따른 물유리의 점도 및 분자결합구조 특성변화 (Effect of the Addition of Si and Alkali Metal on the Viscosity and Molecular Behavior of Water Glass)

  • 류영복;이만식
    • 공업화학
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    • 제29권1호
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    • pp.112-116
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    • 2018
  • 주조공정 중 주형제조 시 점결제로 사용되는 silicate계 바인더의 주요원료 중 하나인 물유리와 첨가제(Si, 알칼리 금속)의 혼합특성을 살펴보았다. 물유리와 첨가제 그리고 비율에 따라 제조된 혼합물은 FT-IR분석을 통해 분자결합구조를 살펴보았으며, 점도측정으로 분자구조와의 상관관계를 비교하였다. 물유리에 Si 소스의 제공은 물질 내 Si 망상결합을 촉진시켜 점도는 증가하였고, 알칼리 금속을 첨가하였을 경우에 물유리의 Si 망상결합을 억제하여 점도가 낮아졌다. 물유리와 리튬 실리케이트(lithium silicate, LS)의 혼합물의 점도는 LS의 함량이 20 wt% 이하에서는 LS의 함량이 증가할수록 증가하였지만, 20 wt%를 초과할 경우 점차 낮아졌다. 물유리에 KOH를 첨가함으로써 점도를 낮출 수 있었으며, 콜로이달 실리카(colloidal silica, CS) 또는 potassium methyl siliconate (PMS)와의 혼합을 효과적으로 이용하는 데 이용할 수 있다.

사용후핵연료의 우라늄 금속 전환율 측정 및 전환체 내 핵분열생성물의 산화거동 연구 (Study on uranium metalization yield of spent pressurized water reactor fuels and oxidation behavior of fission products in uranium metals)

  • 최계천;이창헌;김원호
    • 분석과학
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    • 제16권6호
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    • pp.431-437
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    • 2003
  • 가압경수로 사용후핵연료 (이산화 우라늄)의 리튬환원공정으로부터 생산된 우라늄 금속 전환체에 대한 금속 전환율을 건식방법인 열중량분석법 (T.G.A)으로 측정하였다. 전환체를 고체와 분말로 분류하여 측정한 결과 우라늄 금속 전환율은 각각 90.7~95.9 및 77.8~71.5 wt% 이었다. 금속 전환체의 건식저장 시 열적 산화 안정성을 확인하기 위하여 전환체내에 함유되어 있는 Mo, Ru, Rh 및 Pd 합금에 대한 산화 거동을 조사하였다. 합금을 $600{\sim}700^{\circ}C$의 공기분위기에서 산화시킨 결과 0.40~0.55 wt%의 무게증가를 보였으며 $750^{\circ}C$부터는 표면으로부터 산화가 진행되어 상변화가 일어났다. $900^{\circ}C$에서는 Mo의 휘발에 의한 영향으로 0.76~25.22 wt%의 무게 감소를 나타내었다.

Li(I), Mn(II) 및 Ni(II)를 함유한 폐리튬 이온 배터리의 염산침출용액에서 Co(II) 및 Cu(II)의 용매 추출 (Solvent Extraction of Co(II) and Cu(II) from Hydrochloric Acid Solution of Spent Lithium-ion Batteries Containing Li(I), Mn(II), and Ni(II))

  • 르민난;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제29권5호
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    • pp.73-80
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    • 2020
  • 폐리튬이온전지에 함유된 유가금속을 회수하기 위한 공정을 개발하기 위해 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)을 함유한 합성 염산용액에서 구리(II)와 코발트(II)의 분리를 위한 용매추출실험을 수행했다. 본 연구에서는 Alamine 336과 Aliquat 336을 추출제로 사용했으며 염산과 추출제의 농도에 따른 금속의 추출거동을 조사했다. 염산농도가 금속의 추출거동에 큰 영향을 미치는 것이 확인되었다. 염산농도가 1 M인 조건에서는 구리(II)만 추출되었으나, 염산농도 5 M 이상의 조건에서는 구리(II)와 코발트(II)가 선택적으로 추출되고 리튬(I), 망간(II), 니켈(II)은 추출여액에 남았다. 염산농도를 조절하면 구리(II)와 코발트(II)를 선택적으로 추출하는 것이 가능하다.

Six-year clinical performance of lithium disilicate glass-ceramic CAD-CAM versus metal-ceramic crowns

  • Ahmed Aziz;Omar El-Mowafy
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제15권1호
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    • pp.44-54
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    • 2023
  • PURPOSE. To assess the clinical performance of monolithic CAD-CAM lithium disilicate glass-ceramic (LDGC) crowns and metal-ceramic (MC) crowns provided by predoctoral students. This study also assessed the effects of patient and provider-related factors on their clinical performance as well as patient preference for these types of crowns. MATERIALS AND METHODS. Twenty-five patients who received 50 crowns (25 LDGC CAD-CAM and 25 MC) provided by predoctoral students were retrospectively examined. LDGC CAD-CAM crowns were milled in-house using the CEREC Bluecam system and cemented with either RelyX Unicem or Calibra Esthetic resin cements. MC crowns were cemented with RelyX Unicem cement. Clinical assessment of the crowns and the supporting periodontal structures were performed following the modified California Dental Association (CDA) criteria. Patients' preference was recorded using a visual analog scale (VAS). The results were statistically analyzed using log-rank test, Pearson Chi-squared test and Kaplan-Meier survival analysis. RESULTS. Twelve complications were observed in the MC crown group (9-esthetic, 2-technical and 1-biological). In comparison, 2 complications in the LDGC CAD-CAM crown group were observed (1-technical and 1-esthetic). The 6-year cumulative survival rates for MC crowns and LDGC CAD-CAM were 90.8% and 96%, respectively, whereas the success rates were 83.4% and 96%, respectively. Overall, patients preferred the esthetic outcomes of LDGC CAD-CAM crowns over MC crowns. CONCLUSION. The high survival and success rates, low number of complications, and the high level of patients' acceptance of monolithic LDGC CAD-CAM crowns lend them well as predictable and viable alternatives to the "gold standard" MC crowns.

강유기산을 이용한 폐LiFePO4 양극분말로부터 리튬의 선침출에 대한 연구 (A Study on the Prior Leaching and Recovery of Lithium from the Spent LiFePO4 Cathode Powder Using Strong Organic Acid)

  • 김대원;반수현;김희선;안준모
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.105-112
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    • 2024
  • 전 세계적으로 기후변화에 따른 온실가스 규제로 전기자동차의 수요가 급증하고 있으며, 주요 부품인 전지의 수명 문제로 추후 폐전지의 발생으로 이어지게 된다. 이에 리튬이온전지 중 폐LFP(LiFePO4)전지의 양극재로부터 유가금속인 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자하였다. 이때, 일반적으로 사용되는 무기산은 독성가스 배출 또는 다량의 폐수가 발생되어 환경문제를 야기시킨다. 이를 대체하기 위하여 유기산 및 기타 침출제를 이용하여 리튬을 침출하는 연구가 수행중이며, 본 연구에서는 유기산인 메탄술폰산(Methane sulfonic acid, MSA, CH3SO3H)을 이용하여 선택적으로 선침출하였다. 리튬을 선침출하기위한 최적의 조건을 확인하기 위하여 MSA 농도, 광액농도 그리고 과산화수소 투입량을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 본 연구를 통해 리튬은 약 100% 그리고 철 및 인 성분은 약 1% 내외로 침출되어 분리 효율 및 변수에 따른 주요 성분의 침출률을 확인할 수 있었다.

Synthesis and Characterization of Air Stable σ-Bonded ortho-carborane Manganese Metal Complexes $1-[Mn(CO)_5]-2-R-1,2-closo-(σ-C_2B_{10}H_{10}$ and Their Conversion to the Stable ortho-carborane Substituted Fischer-type Carbene Compexes 1-[(CO

  • 김세진;김유혁;고재정;강상욱
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권7호
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    • pp.634-641
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    • 1995
  • The metal-carbon σ-bond cluster complexes 1-Mn(CO)5-2-R-1,2-C2B10H10 (R=CH3 Ia, C6H5 Ib) have been prepared in good yields from readily available carboranyl lithium complexes, 1-Li+-2-R-1,2-C2B10H10- (R=CH3, C6H5), by direct reaction with (CO)5MnBr. These manganese metal complexes are rapidly converted to the corresponding manganese metal carbene complexes, 1-[(CO)4Mn=C(OCH3)(CH3)]-2-R-1,2-C2B10H10 (R=CH3 IIIa, C6H5 IIIb), via alkylation with methyllithium followed by O-methylation with CF3SO3CH3. The crystal structure of IIIb was determined by X-ray diffraction. Thus, complex IIIb crystallizes in the orthorhombic space group P212121 with cell parameters a=15.5537(5), b=19.0697(5), c=7.4286(3) Å, V=2203.4(1) Å3, and Z=4. Of the reflections measured a total of 3805 unique reflections with F2>3σ(F2) was used during subsequent structure refinement. Refinement converged to R1=0.053 and R2=0.091. Structural studies showed that the manganese atom had a slightly distorted pseudo-octahedral configuration about the metal center with the carbene and ortho-carborane occupying the equatorial plane cis-orientation to each other.

Recent Development of 5 V Cathode Materials for Lithium Rechargeable Batteries

  • Kim Hyun-Soo;Periasamy Padikkasu;Moon Seong-In
    • 전기화학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • This paper deals with the recent development of high-voltage cathode materials of mono- and di- metal ions substituted spinel $LiMn_2O_4$ for lithium batteries. $LiCu_xMn_{2-x}O_4(0{\leq}x{\leq}0.5)$ shows reversible intercalation/deintercalation in two potential regions, $3.9\~43\;and\;4.8-5.0V$ and stable electrochemical cycling behavior but with low capacity. $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ obtained by a sol-gel process delivers a capacity of 127mAh $g^{-1}$ on the first cycle and sustains a value of 124 mAh $g^{-1}$ even after the 60th cycle. The $Li_xCr_yMn_{2-y}O_4(0{\leq}x{\leq}0.5)$ solid-solutions exhibit enhanced specific capacity, larger average voltage, and improved cycling behaviors for low Cr content. $LiCr_yMn_{2-y}O_4$ presents a reversible Li deintercalation process at 4.9V, whose capacity is proportional to the Cr content in the range of $0.25{\leq}x{\leq}0.5$ and delivers higher capacities. $LiM_yCr_{0.5-y}Mn_{1.5}O_4(M=Fe\;or\;Al)$ shows that the capacity retention is lowered compared with lithium manganate. The cumulative capacities obtainable with Al-substitutted materials are less than those with Fe-substituted materials. $LiCr_xNi_{0.5-x}Mn_{1.5}O_4(x=0.1)$ delivers a high initial capacity of 1$152mAh\;g^{-1}$ with excellent cycleability.

야금학적으로 Pre-Lithiation된 리튬이온전지 음극용 SiOx의 리튬소스가 미세구조에 미치는 영향 (Effects of Li-Sources on Microstructure of Metallurgically Pre-Lithiated SiOx for Li-Ion Battery's Anode)

  • 이재영;이보라;김낙원;장보윤;김준수;김성수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.78-85
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    • 2019
  • The effect of various lithium sources such as LiCl, LiOH, and Li-metal on the microstructure and electrochemical properties of granulated $SiO_x$ powders were investigated. Various lithium sources were metallurgically added for a passive pre-lithiation of $SiO_x$ to improve its low initial coulombic efficiency. In spite of using the same amount of Li in various sources, as well as the same process conditions, different lithium silicates were obtained. Moreover, irreversible phases were formed without reduction of $SiO_x$, which might be from additional oxygen incorporation during the process. Accordingly, there were no noticeable electrochemical enhancements. Nevertheless, the $Li_4SiO_4$ phase changes the initial electrochemical reaction, and consequently the relationship between the microstructure and electrochemical properties of metallurgically pre-lithiated $SiO_x$ could provide a guideline for the optimization of the performance of lithium ion batteries.