• 제목/요약/키워드: $LiCoO_{2}$

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황산용액서 $LiCoO_2$의 환원침출 (Reductive Leaching of $LiCoO_2$in a Sulfuric Acid Solution)

  • 이철경;김낙형
    • 자원리싸이클링
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    • 제10권6호
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    • pp.9-14
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    • 2001
  • 폐리튬이온전지의 재활용 일환으로 양극활물질인 $LiCoO_2$로부터 Co와 Li을 회수하기 위하여 황산침출거동을 조사하였다. 황산 2M용액, $75^{\circ}C$ 조건에서 환원제를 첨가하지 않은 경우, $LiCoO_2$로부터 Li가 거의 100% 침출되는 반면에 Co는 같은 조건에서 40% 이하의 침출율을 보였다. Co의 침출율을 향상시키기 위하여 과산화수소를 환원제로 2~20 vol%범위에서 사용하였다 10 vol% 이상의 과산화수소를 첨가하였을 때, Co와 L거 침출율은 모두 95% 이상 이었다. 이는 환원제로서 과산화수소가 Co(III)를 Co(II)로 환원시켜 침출이 용이해졌기 때문으로 생각된다. 황산농도, 온도, 과산화수소 첨가량이 증가함에 따라 Co와 L리 침출율은 증가한 반면에 초기 광액농도가 증가할수록 Co와 L긴 침출율은 감소하였다. 이상의 조업변수 실험을 통하여 코발트계 리튬이온전지의 양극활물질인 $LiCoO_2$의 황산침출에서 황산농도 2 M, 침출온도 $75^{\circ}C$,초기광액농도 100 g/L, 과산화수소 첨가량 20 vol%에서 30분의반응시간이 침출 최적조건으로 생각된다.

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바이어스 스퍼터링 법으로 제조된 LiCoO2박막 I. 전기화학적 특성 ([ LiCoO2 ] Thin Film Deposited by Bias Sputtering Method I. Electrochemical Characteristics)

  • 이영재;박호영;조병원;조원일;김광범
    • 전기화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.261-265
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    • 2003
  • 박막전지의 제조공정 중 열처리 공정은 많은 문제점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 열처리 공정 없이 박막의 구조변화를 유발하는 바이어스 스퍼터링(Bias sputtering) 방법으로 $LiCoO_2$ 양극 활물질 박막을 제조하여 그 특성을 고찰하였다. 제조된 박막은 다양한 분석 방법을 이용하여 결정구조, 표면형상, 방전용량을 관찰하였다, 제조된 $LiCoO_2$양극활물질 박막 중 -50 V의 기판 바이어스 전압$(substrate\;bias\;voltage:\;V_b)$을 인가하여 제조된 $LiCoO_2$ 양극 활물질 박막에서 약 $60{\mu}Ah/cm^2{\mu}m.$의 초기 방전 용량을 가짐을 확인하였다. 본 연구는 열처리 공정 없이도 박막전지의 양극활물질로서 $LiCoO_2$ 박막을 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

하이브리드 (활성탄소+LiCoO2) 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Performance of Hybrid (Activated Carbon+LiCoO2) Electrode)

  • 김익준;전민제;양선혜;김현수;문성인;오대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.849-854
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    • 2006
  • In this study, the hybrid electrodes, composed of the activated carbon powders and $LiCoO_{2}$ powders, were prepared as a cathode for the high-capacitance type hybrid capacitor, and the electrochemical properties of the hybrid electrodes were examined in terms of the weight composition and the milling time of $LiCoO_{2}$ powders. The specific volumetric capacities were increased with increasing of the composition of $LiCoO_{2}$ powders in the hybrid electrodes. On the other hand the coin cell capacitors, using the hybrid electrodes with $LiCoO_{2}$ poweders milled for 200 h, have exhibited the lower internal resistivities and the better capacity retention after 100 charge-discharge cycle than those of the coin cell capacitors using the hybrid electrodes with raw $LiCoO_{2}$ powders.

전구체 공정부산물 LNO(Li2NiO2)계 양극활물질로부터 탄산리튬 및 니켈 회수연구 (Recoverty of Lithium Carbonate and Nickel from Cathode Active Material LNO(Li2NiO2) of Precursor Process Byproducts)

  • 표재중;왕제필
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권4호
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    • pp.30-36
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    • 2019
  • 본 연구는 폐 리튬이온전지의 양극활물질인 LNO($Li_2NiO_2$) 공정부산물로부터 $CO_2$ 열반응 공정을 통하여 Li 분말을 회수하였다. Li 분말을 회수하는 공정은 $CO_2$ 주입량이 300 cc/min인 분위기에서 $600^{\circ}C$, 1 min 유지하여 $Li_2NiO_2$ 상을 $Li_2CO_3$상과 NiO상으로 상분리 시켰다. 이 후 회수한 시료:증류수 = 1:50 무게비로 수 침출 후 감압 여과를 통해 용액에서 $Li_2CO_3$, 여과지에서 NiO 분말을 회수하였다. Ni 순도를 높이기 위해 $H_2$ 분위기에서 3시간 유지하여 NiO에서 Ni로 환원하였다. 위와 같은 공정을 통해 회수한 탄산리튬 용액의 Li의 농도 2290 ppm, Li의 회수율은 92.74%를 달성하였고 Ni은 최종적으로 순도는 90.1%, 회수율 92.6%의 분말을 제조하였다.

금속산화물 코팅을 통한 박막 $LiCoO_2$양극의 전기화학적 특성 향상 (The Effect of Metal-Oxide Coating on the Electrochemical Properties in Thin-Film $LiCoO_2$ Cathodes)

  • 김혜민;김병수;김용정;조재필;박병우
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.124-124
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    • 2003
  • To improve the electrochemical properties of thin-film LiCoO$_2$ cathodes, metal oxides were coated on the LiCoO$_2$ thin films using f sputtering. Galvanostatic charge-discharge experiments showed the enhanced cycling behaviors in the metal-oxide coated LiCoO$_2$ thin films than the uncoated ones. These results are because the metal-oxide coating layer suppresses the degradation of Li-diffusion kinetics during cycling, which is related to the protection of cathode surface from the electrolytes [l-3]. The variation in the metal-oxide coating thickness ranging from 10 to 300 nm did not affect the electrochemical properties. Changes of lattice constants in the coated and bare LiCoO$_2$ thin films at different charged states will also be discussed.

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리튬이차전지 정극활물질용 $LiFePO_4-LiCoO_2$의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of $LiFePO_4-LiCoO_2$ Cathode Materials in Lithium Secondary Batteries)

  • 공명철;김현수;김기택
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.241-242
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    • 2006
  • In this work, the $LiFePO_4-LiCoO_2$ mixed cathode electrodes were prepared and their electrochemical performances were measured in different current density. The cell of $LiFePO_4-LiCoO_2$ observed two voltage plateau regions at 3.4 and 3.9V. The cell of $LiFePO_4-LiCoO_2$ (90:10 wt%) mixed cathode delivered a discharge capacity of ca. 139.8 mAh/g at a 0.2C rate. The capacity of the cell decreased with the current rate and a useful capacity of ca 85.7mAh/g was obtained at a 2C rate.

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Surface Modification of a Li[Ni0.8Co0.15Al0.05]O2 Cathode using Li2SiO3 Solid Electrolyte

  • Park, Jin Seo;Park, Yong Joon
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.101-106
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    • 2017
  • $Li_2SiO_3$ was used as a coating material to improve the electrochemical performance of $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$. $Li_2SiO_3$ is not only a stable oxide but also an ionic conductor and can, therefore, facilitate the movement of lithium ions at the cathode/electrolyte interface. The surface of the $Li_2SiO_3$-coated $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ was covered with island-type $Li_2SiO_3$ particles, and the coating process did not affect the structural integrity of the $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ powder. The $Li_2SiO_3$ coating improved the discharge capacity and rate capability; moreover, the $Li_2SiO_3$-coated electrodes showed reduced impedance values. The surface of the lithium-ion battery cathode is typically attacked by the HF-containing electrolyte, which forms an undesired surface layer that hinders the movement of lithium ions and electrons. However, the $Li_2SiO_3$ coating layer can prevent the undesired side reactions between the cathode surface and the electrolyte, thus enhancing the rate capability and discharge capacity. The thermal stability of $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ was also improved by the $Li_2SiO_3$ coating.

Protection Effect of ZrO2 Coating Layer on LiCoO2 Thin Film

  • Lee, Hye-Jin;Nam, Sang-Cheol;Park, Yong-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1483-1490
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    • 2011
  • The protection effect of a $ZrO_2$ coating layer on a $LiCoO_2$ thin film was characterized. A wide and smooth $LiCoO_2$ thin film offers sufficient opportunity for careful observation of the reaction at the interface between cathode (coated and uncoated) and electrolyte. The formation of a $ZrO_2$ coating on a $LiCoO_2$ thin film was confirmed by secondary ion mass spectrometry. Scanning electron and atomic force microscopy were used to characterize the surface morphologies of coated and uncoated films before and after cycling. A $ZrO_2$-coated $LiCoO_2$ film showed a higher discharge capacity and rate capability than an uncoated film. This may be associated with a surface protection effect of the coating. The surface of a pristine film was damaged during cycling, whereas the coated film maintained a relatively clear surface under the same measurement conditions. This result clearly demonstrates the protection effect of a $ZrO_2$ coating on a $LiCoO_2$ thin film.

코발트와 니켈로 치환한 리튬이온 이차전지 Cathode, Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$${LiMn_2}{O_4}$의 Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성 (Charge-discharge Properties by Cut-off Voltage Changes of Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$ and ${LiMn_2}{O_4}$in Li-ion Secondary Batteries)

  • 유광수;박재홍;이승원;조병원
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.424-430
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    • 2001
  • Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성을 알아보기 위하여 Mn을 다른 전이 금속이 Co와 Ni로 소량 치환시킨 Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$(M=Ni, Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1, 0.2)를 고상 반응법으로 80$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 유지하여 합성하였다. 충방전의 cut-off 전압은 2.5~4.4V, 3.0~4.5V, 3.5~4.5V, 3.5V~4.7V의 네 가지 전압범위고 하였다. 충방전 실험결과, Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$의 용량은 각각 Co와 Ni의 $\delta$=0.1에서 최대를 보였다. Co 치환 조성 재료와 순물질 모두에서 최대의 용량을 보인 cut-off 전압대는 3.5~4.5V 이었는데 이때의 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$와 LiM $n_2$ $O_4$의 초기 충전용량과 초기 방전용량은 각각 118, 119mAh/g과 114, 104mAh/g 이었다. 또한 모든 cut-off 전압대에서 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$는 순수한 LiM $n_2$ $O_4$보다 더 높은 용량과 우수한 싸이클 성능을 보였으며 그 결과는 밀착형 전지구성에서도 일치하였다.하였다.

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