• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권3호
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• pp.121-124
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• 2012

Olivine type $LiFePO_4$ cathode material was synthesized by solid-state reaction method including one-step heat treatment. To improve the electrochemical characteristics, graphite nanofiber (GNF) was added into $LiFePO_4$ cathode material. The structure and morphological performance of $LiFePO_4$ were investigated by X-ray diffraction (XRD); and a field emission-scanning electron microscope (FE-SEM). The synthesized $LiFePO_4$ has an olivine structure with no impurity, and the average particle size of $LiFePO_4$ is about 200~300 nm. With graphite nanofiber added, the discharge capacity increased from 113.43 mAh/g to 155.63 mAh/g at a current density of 0.1 $mA/cm^2$. The resistance was also significantly decreased by the added graphite nanofiber.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.363-364
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• 2007

Phospho-olivine $LiFePO_4$ cathode materials were prepared by hydrothermal reaction at different temperatures. The structural performance of $LiFePO_4$ powders were characterized by X-ray diffraction (XRD). $LiFePO_4$/Li batteries were characterized electrochemically by charge/discharge experiments. The XRD results demonstrate that $LiFePO_4$ powder has an orthorhombic olivine-type structure with a space group of Pnmb. Among the synthesized cathode materials, $LiFePO_4$synthesized at $170^{\circ}C$ and subsequently annealed at $500^{\circ}C$ shows the best electrochemical properties. It shows initial discharge capacity of $167\;mAh\;g^{-1}$ (98% of the theoretical capacity) close to the theoretical capacity of $LiFePO_4$ ($170\;mAh\;g^{-1}$) at 0.1 C rate, which is ascribed to the enhanced degree of crystallinity, better phase purity, more spherical and more finely dispersed nanoparticles, crystallization and activation of small amount impurity.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권3호
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• pp.141-146
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• 2010

크롬이 도핑된 $LiFePO_4$ 분말이 도핑되지 않은 것보다 이차전지용 양극활물질로서 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 이러한 향상은 도핑에 의해서 양극활물질의 전자전도도가 높아지기 때문인 것으로 생각되고 있다. 크롬과 또 하나의 전형원소가 도핑된 $LiFe_{0.965}Cr_{0.03}B_{0.005}PO_4$와 $LiFe_{0.965}Cr_{0.03}Al_{0.005}PO_4$의 전기전도도를 30에서 $80^{\circ}C$ 범위에서 측정하였다. 도핑된 분말은 유성밀에 의한 기계화학적 혼합을 한 후 675~$750^{\circ}C$에서 5~10시간 열처리하여 합성하였다. 이러한 도핑은 분말의 전기전도도를 높이고 입자 성장을 촉진시켰다. 크롬과 알루미늄이 도핑된 $LiFe_{0.965}Cr_{0.03}Al_{0.005}PO_4$ 분말의 $30^{\circ}C$에서의 전기전도도는 $1{\times}10^{-8}S/cm$이었으며, 이 값은 도핑하지 않은 것보다 두 자릿수 높은 값 이었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.303-303
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• 2008

$LiMn_2O_4$는 출력특성이 좋고 가격이 저렴하지만 전해액 중에서 $Mn^{2+}$이 용출되어 나오는 것과 반복적인 충방전시 구조가 파괴되는 단점이 있어 이것을 보완하고자 $FePO_4\cdot2H_2O$를 $LiMn_2O_4$의 표면에 코팅하였다, $LiMn_2O_4$를 모재로, $FePO_4\cdot2H_2O$를 코팅재로 사용하여 $FePO_4\cdot2H_2O$의 코팅량 변화와, 열처리 온도변화에 따른 물성 변화를살펴보았다, LiOH 와 $MnO_2$의 혼합물을 $1000^{\circ}C$ 에서 소성하여 $LiMn_2O_4$를 합성하고, Fe$(NO_3)_3$ 수용액과 $NH_4H_2PO_4$ 수용액을 혼합하여 $FePO_4\cdot2H_2O$를 제조하였다, $LiMn_2O_4$에 $FePO_4\cdot2H_2O$를 1wt%, 2wt%, 3wt% 비율로 ball milling 을 통해 코팅한 후, 온도를 변화시키면서 열처리 하였다. 코팅한 물질을 XRD를 통해 구조를 분석하고 SEM을 이용하여 형상을 관찰하였다. 또한 고온에서의 $Mn^{2+}$의 용출량을 ICP로 측정하고 half-cell을 만들어 충방전 test를 통해 충방전 특성을 조사하였다. 아울러, 코팅량과 열처리 온도 등 합성변수들이 소재특성 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.303-304
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• 2007

A comparison study of carbon coating on $LiFePO_4$ was done with two different carbon sources-petroleum pitch and Ketjen black. Raman spectroscopy and transmission electron microscopy (TEM) analysis were applied to the carbon-coated $LiFePO_4$. $LiFePO_4$ which was carbon-coated with petroleum pitch showed more uniform carbon layer and ordered carbon structure. Such uniformity and ordered structure of carbon coating layer resulted in higher initial discharge capacity and better rate capability.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제4권3호
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• pp.102-107
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• 2013

The electrochemical properties of Mg-doped $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ and pure $LiFe_{0.5}Mn_{0.5}PO_4$ olivine cathodes are examined and the lattice parameters are refined by Rietveld analysis. The calculated atomic parameters from the refinement show that $Mg^{2+}$ doping has a significant effect in the olivine $LiFeMnPO_4$ structure. The unit cell volume is 297.053(2) ${\AA}^3$ for pure $LiFe_{0.5}Mn_{0.5}PO_4$ and is decreased to 296.177(1) ${\AA}^3$ for Mg-doped $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ sample. The doping of $Mg^{2+}$ cation with atomic radius smaller than $Mn^{2+}$ and $Fe^{2+}$ ion induces longer Li-O bond length in $LiO_6$ octahedra of the olivine structure. The larger interstitial sites in $LiO_6$ octahedra facilitate the lithium ion migration and also enhance the diffusion kinetics of olivine cathode material. The $LiFe_{0.48}Mn_{0.48}Mg_{0.04}PO_4$ sample with larger Li-O bond length delivers higher discharge capacities and also notably increases the rate capability of the electrode.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.338-338
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• 2007

$LiFePO_4-C$ cathode materials were prepared by hydrothermal reaction and ball-milling. In order to enhance the electronic conductivity of $LiFePO_4$, 10% of acetylene black was added. During the ball-milling, different revolutions per minute (100, 200 and 300 rpm) was carried out. The structural and morphological performance of $LiFePO_4-C$ powders were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscope. The X-ray diffraction results demonstrated that $LiFePO_4-C$ powders had an orthorhombic olivine-type structure with a space group of Pnma. $LiFePO_4-C$ batteries were characterized electrochemically by charge/discharge experiments. The charge/discharge experiments indicated that $LiFePO_4-C$/Li batteries by 300 rpm of the ball-milling exhibited the best electrochemical performance with the discharge capacity of 126mAh/g at a discharge rate of $0.1mA/cm^2$.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제26권1호
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• pp.35-44
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• 2013

유사 올리빈 구조를 가지는 탄소코팅 합성 $Li^+Fe^{2+}(PO_4)^{3-}$ 분말시료에 대한 상온-고압실험을 대칭 다이아몬드 앤빌기기를 이용하여 35.0 GPa까지 시행하였다. $LiFePO_4$의 압축 데이터를 이용하여 계산된 체적탄성률은 $130.1{\pm}10.3$ GPa이다. 18 GPa 이상의 압력에서 d = 3.386 ${\AA}$ 위치에 새로운 피크가 관찰되고 35 GPa에서는 d = 2.854 ${\AA}$에 또 다른 피크가 관찰되고 있으나 주 결정구조는 사방정계인 것으로 판단된다. 압력에 대한 단위 포 부피의 압축은 M1($Li^+O_6$)의 수축이 두드러지고 M2($Fe^{2+}O_6$)와 사면체($PO_4$)의 수축은 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.248-248
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• 2010

리튬이온 2차전지의 대체 양극 후보 물질인 $LiFePO_4$를 합성하기 위하여 출발원료로 $Li_2CO_3$, $Fe_2O_3$, $NH_4H_2PO_4$를 사용하여 볼밀 방법으로 혼합 분쇄한 후 열처리를 실시하였다. 합성 시에 3가 Fe를 2가로 환원시키기 위하여 $C_{12}H_{22}O_{11}$(흑설탕)을 출발원료와 함께 5 ~ 12 wt%로 나눠서 첨가하였다. 합성 후 XRD로 결정구조의 양질성을 확인하였고. FE-SEM으로 나노미터 크기의 구형 입자를 관찰하였다. XRF를 이용하여 3 ~ 10 wt%의 탄소 잔량을 확인하였다. 전기화학적 특성을 충 방전시험기로 평가한 결과, 8wt%의 탄소원을 첨가한 $LiFePO_4$에서 가장 좋은 수명 특성을 얻었고, 최대 145 mAh/g의 방전용량을 얻었다.