• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.890-896
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• 2009

Li(Ni, Co, Mn)$O_2$ has been known as one of the most promising cathode materials for lithium secondary batteries. However, it has some problems to overcome for commercialization such as inferior rate capability and unstable thermal stability. In order to address these problems, surface modification of cathode materials by coating has been investigated. In the coating techniques, selection of coating material is a key factor of obtaining enhanced properties of cathode materials. In this work, we introduced solid electrolyte (Li-La-Ti-O) as a coating material on the surface of $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Specially, we focused on a rate performance of Li-La-Ti-O coated $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Both bare and Li-La-Ti-O 2 wt.% coated sample showed similar discharge capacity at 0.5C rate. However, as the increase of charge-discharge rate to 3C, the coated samples displayed better discharge capacity and cyclic performance than those of bare sample.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.167-173
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• 2001

The spinel $LiMn_{2}O_{4}$ powders were synthesized at $480^{\circ}C$ for 12 h in air by a sol-gel method using manganese acetate and lithium hydroxide as starting material and the $Fe_{3}O_{4}$ powders were synthesized by the precipitation method using $0.2M-FeSO_{4}{\cdot}H_{2}O$ and 0.5M-NaOH. The synthesized $Fe_{3}O_{4}$ powders were mixed at portion of 5, 10, 15 and 20 wt% about $LiMn_{2}O_{4}$ powders through ball-milling followed by drying at room temperature for 48 h in air. The mixed catalysts were reduced at $350^{\circ}C$ for 3 h by hydrogen and the decomposition rate of carbon dioxide was measured at $350^{\circ}C$ using the reduced catalysts. As the results of $CO_{2}$ decomposition experiments, the decomposition rates of carbon dioxide were 85% in all catalysts but the initial decomposition rates of $CO_{2}$ were slightly high in the case of the $5%-Fe_{3}O_{4}$ added catalyst.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.64-65
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• 2008

3D microbattery에 사용할 수 있는 $LiMn_2O_4$ 3차원 박막전극을 제조하여 그 전기화학적 특성을 관찰하였다. 3차원 구조의 형성을 위하여 먼저 polystyrene(PS) microsphere를 platinum이 증착된 Si/$SiO_2$ 기판위에 dip-coating 방식으로 코팅시켜 template로 사용하였다. 그 위에 sol-gel법을 이용, 박막을 형성시킨 후 template 를 제거하는 방식으로 $LiMn_2O_4$ 3차원 박막전극을 형성하였는데 이때 solution은 Lithium acetylacetonate[$LiCH_3CO-CHCOCH_3$], Manganese(III) acetylacetonate [Mn$(CH_3COCHCOCH_3)_3$]를 source 물질로 1-butanol과 acetic acid를 solvent로 활용하여 제조하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.293-293
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• 2007

현재 활발하게 진행되고 있는 이차전지 양극 물질 중 저렴한 가격과 친환경성으로 각광받고 있는 $LiMn_2O_4$ spinel 산화물은 여러 장점에도 불구하고 용량 값이 기존 알려져 있던 Co-계 산화물에 비해 떨어지고 cycle 특성 역시 현저하게 이어진다. 이는 Mn이 전해액과의 반응에 있어 구조적인 안정성을 지니지 못하여 용출되어 나타나는 특성이다. 이번 연구에서는 Mn의 용출을 저지하고 용량의 향상을 이룰 수 있는 전이금속 중 Fe산화물을 치환하여 구조적 안정성을 갖도록 하였다. Fe산화물 치환을 통해 기본적 물성의 변화와 전기적 특성 변화를 측정하였고 공정에서의 온도 및 입도에 따른 영향도 확인하였다. Fe산화물은 Mn 자리의 3+와 4+의 자리에 치환되어 용량을 증대시키고 사이클 특성을 10회 기준으로 20%가량 향상시키는 효과를 가져왔다.

• 한국결정학회지
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• 제8권2호
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• pp.149-153
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• 1997

본 연구는 ZnO-Bi2O3-Co3O4-MnCo3-Cr2O3-Sb2O3를 기본 조성으로 하여 Sb2O3 첨가량(0-0.09mol%) 변화에 따른 grain size와 미세구조 특성을 고찰하고자 하였다. Sb2O3가 첨가되지 않은 조성은 이상 입자 성장에 의해 거대한 ZnO grain이 생성되었으며, Sb2O3를 첨가한 조성은 Zn7Sb2O12 spinel상 생성으로 입자 성장이 억제되어 이상입자 성장이 관찰되지 않았다. Sb2O3 첨가량 증가에 따라 ZnO grain size가 현격하게 감소하였으며 그 미세구조는 조밀하고 균일한 크기의 grain분포를 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.452-452
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• 2009

HEV용 리튬 이차전지의 양극물질로서 $LiMn_2O_4$는 일반적으로 사용되고 있는 $LiCoO_2$에 비해 값이 저렴하고 독성이 낮으며, 높은 전압과 좋은 율 특성을 갖는 물질이다. 하지만 고온에서 전이금속인 Mn이 전해액으로 용출되어 급격한 용량감소로 인한 짧은 수명의 단점을 가지고 있다. 흔히 전구체로 쓰이는 $MnO_2$, $Mn_3O_4$, MnOOH등은 전기 분해법을 이용한 EMD가 주로 이용된다. 본 연구에서는 출발 물질로 $KMnO_4$와 $Mn(NO_3)_2$를 수용액 반응을 시켜서 농도, 온도변화에 따른 입자 형상 및 크기와 결정상의 변화를 관찰하고, 화학적 방법으로 얻어진 $MnO_2$와 LiOH를 합성하여 각각의 $LiMn_2O_4$를 비교 분석하고자한다.

• 전기화학회지
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• 제10권1호
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• pp.48-51
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• 2007

리튬이온전지의 스피넬형 양극활물질 $LiMn_2O_4$의 입자 크기 및 비표면적의 전기화학 특성상의 영향을 고찰하기 위하여 스피넬 물질을 공침법과 고상법에 의해 합성되었다. X-선 회절분석을 통하여 합성된 두 물질 모두 Fd3m space group을 갖는 스피넬 구조가 형성된 것을 확인하였다. 공침법을 사용하여 얻은 물질은 상대적으로 높은 충진 밀도와 균일한 입도 분포를 갖는 구형의 분말이었다. 그러나 고상법을 사용하여 얻은 활물질은 비교적 입자 크기가 작고 넓은 입도분포를 나타내었다. 측정된 두 물질의 비표면적(BET)은 각각 $0.8m^2g^{-1}$(공침법)과 $3.6m^2g^{-1}$(고상법)로 큰 차이를 보였다. 두 물질의 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 코인타입(CR2032)전지를 제작하여 고온($55^{\circ}C$)에서 충 방전테스트를 하였다. 공침법으로 합성된 물질의 고온에서 방전용량 유지율은 50사이클 이후 고상법으로 합성된 물질의 68.3% 보다 14% 향상된 82.3%로 향상된 방전용량 유지율을 보였다.

• 전기화학회지
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• 제16권4호
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• pp.191-197
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• 2013

리튬2차전지용 양극소재인 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$를 공침법을 이용해 $Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}(OH)_2$ 전구체로부터 합성하였고, 공침조건을 조절하여 전구체의 1차 입자 형상을 Flake형상과 Needle형상으로 제어하였다. 동일한 공정으로 리튬과 혼합하고 열처리하여, 입도, 탭밀도, 화학적 성분 등이 동일한 분체물성의 양극 소재를 합성하였다. 전구체의 1차입자 형상에 따른 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$의 전기화학적 특성을 평가하고, 이 특성의 변화를 SEM, XRD, EELS로 이용하여 분석하여 연관성을 고찰하였다. Needle형상 전구체로 합성한 $Li(Ni_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3})O_2$ 양극의 1차입자는 Flake형상 전구체로 합성한 경우보다 작고, EELS결과로는 입자표면의 Li농도가 내부보다 상대적으로 높았다. 전기화학적인 수명과 출력특성에서 Needle형상 전구체로 합성한 양극이 Flake형상 전구체의 경우보다 우수한 특성을 보였는데, 임피던스 측정으로부터 낮은 전하이동저항에 연관되어 있을 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2263-2273
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• 2000

희분식 고온/고압 미분반응기를 이용하여 습식산화 반응시 대표적 난분해성 중간 산화물질로 알려진 아세트산을 산화반응 기질로 하여 여러 가지 담체 및 촉매의 조합에 대한 산화반응성을 실험하였다. 사용된 담체는 다공성 실리카($SiO_2$), 티타니아($TiO_2$), 지르코니아($ZrO_2$), $ZrSiO_4$, $ZrO_2(10wt%)/TiO_2$ 등이었으며 촉매활성성분온 크게 Ru, Mn, Ce의 세 가지로서 단독 혹은 조합사용(2성분계 및 3성분계)시의 산화활성에 대하여 조사하였다. 이를 통하여 일차척인 활성이 우수한 것으로 나타난 $Mn(2.8)-Ce(7.2wt%)/TiO_2$ 혹은 $Ru(0.5)-Mn(2.7)-Ce(6.8wt%)/TiO_2$ 기준촉매의 활성증진을 위하여 p-type 반도체 물질(CoO, SnO 및 $Ag_2O$)를 첨가제로 소량 사용함으로써 이에 따른 습식산화 반응 상대 활성실험을 수행하였다. 우선, $Mn-Ce/TiO_2$ 기준촉매에 있어서, p-type 반도체 물질(CO, Sn Ag)을 첨가한 경우, 모두 활성증진효과를 보이며 크기 정도는 Co> Ag >Sn순이었다. 특히, $Mn(2.7)-Ce(6.8)-Co(0.5wt%) /TiO_2$에 있어서는 약 2.6배의 높은 활성상승이 나타났다. 이의 가시적인 주원인은 표면적 증가 및 시너지 효과에 기인하는 것으로 판단되었다. $Ru-Mn-Ce/TiO_2$ 기준 촉매에 있어서는 $Ru(O.5)-Mn(2.4)-Ce(6.1)-Co(1.0wt%)/TiO_2$에서만 활성증진효과를 보였으며 그 이외의 다른 경우에 있어서는 표면적 및 활성감소가 일어났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.289-289
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• 2007

Spinel structured $LiMn_2O_4$ is more economic and environmental friendly to be used as commercial active material for secondary battery compared to Co-oxide material active material, but spinel structure of $LiMn_2O_4$ is unstable and its capacitance decreases with increase of cycle. Therefore, the purpose of our sturdy is to improve the stability of $LiMn_2O_4$ spinel structure and increase its capacitance by using substituents or dopants. $LiMn_2O_4$ powder was synthesized by charging substituents or dopants mole fractions, and temperatures. Crystal state, structure and specific surface area of the synthesized powder were measured and also characteried electrochemically by measuring its impedance, charge-discharge capacitance and etc.