• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제24권10호
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• pp.1465-1469
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• 2003

A neutral ligand is synthesized and studied for the binding properties with anions by electrochemical methods. The binding of 1,8-bis[(N'-phenylureido)ethyloxy]anthraquinone (BPUA) with $H_2PO_4^-$ makes cathodic shift of its electrochemical potentials and red shift of absorption band. This novel neutral anion receptor BPUA binds anions through hydrogen bonding and show high selectivity with $H_2PO_4^-$ over $CH_3CO_2^-,CI^-,{\;}and{\;}HSO_4^-$. The selecivity of H_2PO_4^-$ over $CH_3CO_2^-,CI^-,{\;}and{\;}HSO_4^-$ may be attributed to the stronger hydrogen bonding with urea moiety and also with anthraquinone moiety of BPUA receptor, and also the higher complementarity of the cavity of BPUA for tetrahedral H_2PO_4^-$.

• 공업화학
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• 제22권2호
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• pp.173-177
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• 2011

본 연구에서는 정수장의 alum 슬러지로부터 $AlPO_4$-계 다공성 물질의 합성과정을 규명하고자 가정용 세제, 휴믹산, 아미노산 등과 같은 유기물질을 틀로 사용하여 $Al(OH)_3$과 인산으로부터 $AlPO_4$-계 다공성 물질을 합성하였으며, $600^{\circ}C$의 공기 중에서 소성을 통하여 틀로 사용한 유기물질을 제거하였다. X-선 회절 분석 결과 합성된 물질은 $AlPO_4$-계 다공성 물질의 특징적인 패턴을 나타내었으며, 물질의 형태적인 특성은 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. $^{27}Al$ MAS NMR 분석을 통하여 $Al^{3+}$ 이온 주변의 화학적 배위환경의 변화를 관찰하였다. 소성 전 물질에는 4배위와 6배위된 $Al^{3+}$ 이온이 함께 존재하지만, 소성 후 물질에서 $Al^{3+}$ 이온은 모두 4배위 환경에 존재하였다. 합성된 고체 내부에 형성된 기공은 BET 비표면적 측정으로 확인하였다. 최종적으로 합성된 물질의 응용으로 공기 중 유해 포름알데히드 제거 실험을 실시하였으며, 포름알데히드 분자가 물질에 존재하는 기공 표면에 흡착됨을 확인하였다. 결론적으로, alum 슬러지로부터 얻어진 $AlPO_4$-계 다공성 재료를 유해 기체의 흡착 및 제거에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제30권2호
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• pp.107-115
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• 2023

Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃(LATP) is considered a promising material for all-solid-state lithium batteries owing to its high moisture stability, wide potential window (~6 V), and relatively high ion conductivity (10^-3-10^-4 S/cm). Solid electrolytes based on LATP are manufactured via sintering, using LATP powder as the starting material. The properties of the starting materials depend on the synthesis conditions, which affect the microstructure and ionic conductivity of the solid electrolytes. In this study, we synthesize the LATP powder using sol-gel and co-precipitation methods and characterize the physical properties of powder, such as size, shape, and crystallinity. In addition, we have prepared a disc-shaped LATP solid electrolyte using LATP powder as the starting material. In addition, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and electrochemical impedance spectroscopic measurements are conducted to analyze the grain size, microstructures, and ion conduction properties. These results indicate that the synthesis conditions of the powder are a crucial factor in creating microstructures and affecting the conduction properties of lithium ions in solid electrolytes.

• 센서학회지
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• 제14권4호
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• pp.258-264
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• 2005

Li+-ion conducting ($Li_{3}PO_{4}$) thin films with thickness of $0.3{\mu}m$, $0.65{\mu}$, $1.2{\mu}$ were deposited on $Al_{2}O_{3}$ substrate at room temperature by thermal evaporation. They were sintered at $700^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ for 2 hours, respectively. Reference electrode and sensing electrode were printed on Au-electrode by silk printing method. The EMF and the ${\Delta}EMF$/dec were increased with increasing the electrolyte thickness and sintering temperature. The sample sintered at $800^{\circ}C$ was shown a good response and recovery characteristics more than those sintered at $700^{\circ}C$. The Nernst's slop of 75 mV per decade was obtained at operating temperature of $500^{\circ}C$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권4호
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• pp.887-890
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• 2009

Hydroxyapatite (HAp)-based materials have attracted considerable attention on account of their excellent stability and recrystallization. Nanoscale HAp powders with a mean particle size of 200 nm were used to regenerate the enamel layers of damaged teeth. An artificially scratched tooth was immersed in a nanoscale HAp powder suspension in d.i. water (HAp of 70 wt%) at 37 ${^{\circ}C}$ for a period of 1~3 months. SEM and AFM showed that the scratched surface was ultimately inlaid with HAp after three months and the roughness increased from 2.80 to 5.51. Moreover, the hardness of the neo-generated HAp layer on the crown was similar to that of the innate layer. $Ca^{2+}$ and ${PO_4}^{3-}$ ions from the HAp powders dissolved in d.i. water were precipitated on the tooth to produce cemented pasteson the enamel surface due to its high recrystallizing characteristics, resulting in a hard neo-regenerated HAp layer on the enamel layer. This nanoscale HAp powder solution might be used to heal decayed teeth as well as to develop tooth whitening appliances.

• 전기화학회지
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• 제13권3호
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• pp.157-162
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• 2010

The electrodes comprising nano-sized $LiFePO_4$, carbon black and binder are prepared with two different Al current collectors. One is the generally used normal Al foil and the other is the chemically etched Al foil. Surface characteristics of each Al foil and electrochemical performance of the cathodes using each foil are investigated. The electrode from the etched Al foil exhibits better physical and electrochemical properties as compared to those of the normal Al foil because the etched Al foil has rough surface with sub-micron pores which improve the adhesion between the electrode materials and the substrate. The electrode on the etched Al foil has such a strong peel strength that the impedance is smaller than that of normal one. Indeed the $LiFePO_4$ electrode from the etched Al foil exhibits a better rate capability and remains intact even after storage for 1 week at the charged state at the elevated temperature $60^{\circ}C$.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권12호
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• pp.1357-1368
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• 1995

Nasigels of composition Na0.75Zr2PSi2O12 and Na3Zr2PSi2O12 have been synthesized by the sol-gel technique using metal alkoxide precursors. The monolithic dry gels of Na0.75Zr2PSi2O12 with no crack have been prepared by the control of the shrinkage rte, but gels of Na3Zr2PSi2O12 were impossible to prepare without cracking. The gels treated up to 80$0^{\circ}C$ led to the formtion of glass but the glasses were converted to the crystalline phases at above this temperature. Crystaline phases precipitated from the Na0.75Zr2PSi2O12 glass were NASICON-like phase, Na2Si2O5, and free Zirconia. Phase that precipitated from the Na3Zr2PSi2O12 was only rhombohedral NASICON. For Na0.75Zr2PSi2O12 gels, framework of PO4 tetrahedra and SiO4(PO4) tetrahedra formed at low temperature but changed to that of SiO4 and SiO4(PO4) tetrahedras as it were crystallized. In the case of Na3Zr2PSi2O12 gel, framework of isolated PO4 and SiO4 tetrahedras formed at low temperature but changed to SiO4(PO4) tetrahedra framework which usually formed in the NASICON crystal after crystallization at high temperature. The gels treated up to 80$0^{\circ}C$ contained the residual water. The ionic conduction was attributed to the motion of proton and Na+ ion at low (up to 150~20$0^{\circ}C$) and high temperatures, respectively. As the temperature of heat treatment increased, ionic conductivity gradaully increased with the extent of precipitation of crystalline phase.

• 전기화학회지
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• 제17권4호
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• pp.229-236
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• 2014

본 연구에서는 리튬이온 이차전지 양극 활물질로 사용되는 $LiFePO_4$ 활물질을 이용하여 전지를 제조한 후 그 특성들을 평가하였다. 공침법을 이용하여 $FePO_4$ 전구체를 합성한 후 생성된 전구체에 리튬을 합성시키며, 열처리를 통하여 활물질을 생성시킨다. 열처리 온도에 의한 결과 중 $750^{\circ}C$에서의 결과가 가장 우수함을 확인하였으며 전도성을 확보하기 위하여 카본을 코팅하는 방법을 물리적 코팅 방식과 화학적 코팅방법으로 나누어 실험하였으며 물리적 카본 코팅의 결과 6wt%를 코팅했을 때 125 mAh/g의 용량을 보였으며 화학적 코팅에서는 코팅하지 않은 기본 활물질 보다 약 40%의 성능향상을 보여 130~140 mAh/g 대의 활물질 용량을 보였다. 다공성 구조체를 형성하기 위하여 nanocomposite을 투입한 실험에서는 $Al_2O_3$를 첨가한 활물질이 porous 형태의 구조체를 형성하고 $SiO_2$을 첨가한 활물질 보다 132 mAh/g의 용량으로 우수함을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.52-64
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• 2021

Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5)계 유리에서 Fe doping과 BO₃ 치환이 유리 또는 결정화유리(glass-ceramics) 전해질의 구조적, 열적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리분말을 소결하고, 소결 온도에 따른 결정상과 이온전도도 영향도 검토하였다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y 유리에서 Fe²⁺ 및 Fe³⁺ 이온은 network modifier로서 FeO₆ 팔면체를 형성하거나 network former로서 유리망목구조에 들어가 FeO₄ 유사 사면체를 형성하면서 유리의 구조를 변화시키는 것으로 확인되었다. 한편, BO₃는 BO₃ 또는 BO₄ 그룹을 형성하였는데, BO₃ 치환량이 작은 경우 boron은 (PB)O₄ 망목구조를 형성하지만, BO₃ 치환량이 증가하면 붕소이상현상(boric oxide anomaly)이 생겨나면서 BO₄는 BO₃로 변화하고 이로 인하여 비가교산소(non-bridging oxygen)가 증가하였다. BO₃ 치환은 유리전이온도와 결정화 온도를 낮추는 효과가 있으며, Fe 첨가량이 증가하면 Fe³⁺의 일부는 Fe²⁺로 환원되며, 유리전이온도와 연화온도를 낮아지게 하고 결정화온도를 높아지게 하는 것으로 확인되었다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5) 유리에서 BO₃ 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였으며, x = 0.2 및 0.5에서 각각 8.85×10^-4 및 1.38×10^-4S/cm의 이온전도도값을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 높은 이온전도도는 Fe³⁺의 산화상태 변화와 붕소이상현상에 의한 BO₃ 생성 및 이로 인한 비가교산소의 생성에 기인한 것으로 생각된다. Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리를 800℃에서 소결한 결과 이온전도도가 급격히 저하되었는데 이는 결정화유리 분말이 고온에서 유리화되었기 때문으로 생각된다. 따라서 유리분말을 800℃에서 소결한 후, 다시 460℃에서 조핵하고, 600℃에서 결정성장을 시킨 결과, 이온전도도가 열처리전과 동등 수준으로 회복되는 것을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제11권3호
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• pp.197-210
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• 2008

리튬이차전지용 양극재는 전지 성능발전과 더불어 다양하게 발전되어 왔다. 처음으로 채용된 $LiCoO_2$는 초기의 부족한 성능을 도핑이나 표면개질이라는 기술을 채용하여 지속적인 발전을 거듭하면서 최근 4.3V에 가까운 충전전압에서도 적용 가능하게 되었다. 한편으로 응용기기가 복잡해지면서 요구되는 특성도 한층 강화되었다. 높은 작동전압 뿐만 아니라 고용량이 요구되면서 새로운 재료에 대한 연구개발이 시작되었고, 그 중에서도 ${LiNi}_{1-x}{M_xO_2}$, $Li[Ni_{x}Mn_{y}Co_{z}]O_{2}$, $Li[{Ni}_{1/2}{Mn}_{1/2}]O_{2}$등 다양한 재료들이 개발되기에 이르렀다. 최근에는 고유가에 따라 전기자동차용 개발이활발해지면서 고안전성의 새로운 재료가 필요하게 되었고, 이러한 요구에 수렴하여 ${LiMn_2}{O_4}$, $LiFePO_4$와 같은 안전성이 매우 우수한 재료가 개발되었다. 향 후 양극재 부분은 이외에도 다양한 상들이 고용량과 동시에 안전성이 뛰어난 고용체를 이루고 있는 복합체 양극재를 비롯하여 다양한 재료들이 개발될 것으로 여겨진다.