• 제목/요약/키워드: $Li_{4/3}Mn_{5/3}O_4$

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블랙 파우더 침출용액을 이용한 재활용 리튬이온전지의 양극 활물질 공침법에 대한 연구 (A Study on Co-precipitation of Positive Electrode Active Material for Recycled Lithium-ion Batteries Using Black Powder Leaching Solution)

  • 이재근;이재경;권성기;박계춘
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.336-344
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    • 2024
  • In this study, a Ni0.9Co0.05Mn0.05(OH)2 precursor used as an anode active material using a black powder leaching solution of a recycled lithium ion battery was prepared through coprecipitation synthesis with co-precipitation time, NH4OH concentration, pH, and stirring time as variables. The characteristics of the prepared powder were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), particle size analysis (PSA), and inductively coupled plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES). It was confirmed that the single crystal thickness of the LiNi1-x-yCoxMnyO2 (NCM) precursor changes depending on the NH4OH concentration and reaction pH value, and thicker single crystals are formed at 2 M NH4OH compared to 1 M and at pH 10.8-11.8 compared to pH 11.8-12.0. NCM precursor particles increased with coprecipitation time, and it was confirmed that the 72 hours NCM precursor had the largest particle size. Through ICP-OES analysis, it was confirmed that the NCM precursor was synthesized with the target composition of Ni2+:Co2+:Mn2+=90:5:5.

강산성용액에서 Cyanex 301에 의한 Co 및 Ni 회수 연구 (Recovery of Co and Ni from Strong Acidic Solution by Cyanex 301)

  • 조연철;김기훈;안재우
    • 자원리싸이클링
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    • 제30권6호
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    • pp.28-35
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    • 2021
  • 코발트와 니켈을 함유한 공정부산물 및 폐자원으로부터 Cyanex 301을 사용하여 코발트 및 니켈을 분리, 회수하는 실험을 실시하였다. 황산침출 모의 용액으로부터 10 v/v% Cyanex 301을 사용하여 추출할 경우, 리튬은 추출되지 않았으며, 평형 pH 1.5, 추출 상비(A/O) 1.0조건에서 마그네슘은 0.44%, 망간은 11.57% 추출되었으며 코발트와 니켈은 99% 이상 추출되었다. McCabe-Thiele diagram 분석 결과, 추출 상비(A/O) 2.0, 2단 추출을 통해 코발트와 니켈을 99.9% 이상 동시 추출 가능성을 확인하였다. 공추출 된 마그네슘 및 망간의 경우 세정 공정을 통해 제거가 가능하였는데, 세정액으로 0.05M 황산용액에서는 마그네슘은 99%, 망간은 87%이상 제거되었고, 세정액으로 0.05M 염산용액을 사용할 경우에는 마그네슘은 99.9%, 망간은 80% 이상 세정되어 제거 가능하였다. 세정 후 추출액에서 탈거 시에는 탈거액으로 3.0M 황산을 사용할 경우에는 코발트는 93%, 니켈은 5% 정도 탈거가 되어 선택적 탈거가 가능하였다. 그러나 8M HCl을 사용할 경우에는 코발트는 99.9% 이상, 니켈도 90% 이상 탈거되어 코발트와 니켈을 동시에 회수가 가능하였다.

Determination of Chemical Compositions and Oxidation States for Corrosion Products in LiCl Molten Salts

  • Park, Yong-Joon;Pyo, Hyung-Ryul;Kim, Do-Yang;Jee, Kwang-Yong;Kim, Won-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제32권5호
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    • pp.514-520
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    • 2000
  • The mechanism of corrosion behavior has to be understood clearly to select an optimum material for handling molten salts to be used in the oxide reduction process of PWR spent fuel. In this study, the oxidation states of corrosion products on the surface of Inconel 600 and 800H as well as their chemical compositions and structural informations were determined by using XPS, ICP-AES, AAS, EPMA and XRD after the corrosion experiment with lithium molten salts at 75$0^{\circ}C$ for 25 hours. Nickel and oxygen were detected from the corrosion products on the surface of Inconel plates and chromium was found to be dissolved out into lithium molten salts leaving cracks on the surface. The corrosion products were identified as metal oxides such as Fe$_2$O$_3$, Cr$_2$O$_3$, NiO, NiFe$_2$O$_4$and MnO by using XPS and XRD.

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정전류/정출력 고속충전 방식에 따른 리튬이온전지의 열화 비교 연구 (Effect of Fast Charging Mode on the Degradation of Lithium-Ion Battery: Constant Current vs. Constant Power)

  • 박선호;오은택;박시영;임지훈;최진혁;이용민
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권2호
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    • pp.173-179
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    • 2020
  • 전기자동차의 보급이 확대됨에 따라, 소비자의 고속충전에 요구가 높아지고 있으나 관련 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2/Graphite 18650 실린더형 리튬이온전지를 이용하여, 정전류와 정출력 충전방식에 따른 전지 열화현상을 비교한다. 정전류모드의 충전속도를 1C, 2C, 3C, 4C로 설정하고, 각 충전속도에서의 에너지를 기반으로 정출력값을 산정하였다. 따라서, 동일 충전 에너지를 기반하여, 두 충전방식에 따른 전지 열화를 분석한 결과, 3C의 높은 율속에서 정출력 충전방식이 전지의 열화를 늦출 수 있음이 전압곡선, 용량유지율, 직류저항값으로 확인되었다. 그러나, 충전속도를 4C 이상 높이면, 충전방식보다 전지간 편차가 열화 거동을 지배하였다.

초전도 결정의 저온 비열 점프의 자기장 의존성 (Magnetic Field Dependence of Low Temperature Specific Heat Jump in Superconducting Crystal)

  • 김철호
    • 한국재료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.73-77
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    • 2011
  • Specific heat of a crystal is the sum of electronic specific heat, which is the specific heat of conduction electrons, and lattice specific heat, which is the specific heat of the lattice. Since properties such as crystal structure and Debye temperature do not change even in the superconducting state, the lattice specific heat may remain unchanged between the normal and the superconducting state. The difference of specific heat between the normal and superconducting state may be caused only by the electronic specific heat difference between the normal and superconducting states. Critical temperature, at which transition occurs, becomes lower than $T_{c0}$ under the influence of a magnetic field. It is well known that specific heat also changes abruptly at this critical temperature, but magnetic field dependence of jump of specific heat has not yet been developed theoretically. In this paper, specific heat jump of superconducting crystals at low temperature is derived as an explicit function of applied magnetic field H by using the thermodynamic relations of A. C. Rose-Innes and E. H. Rhoderick. The derived specific heat jump is compared with experimental data for superconducting crystals of $MgCNi_3$, $LiTi_2O_4$ and $Nd_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$. Our specific heat jump function well explains the jump up or down phenomena of superconducting crystals.

Efficient Synthesis of hypho-2,5-$S_2B_7H_{11}$ and Preparation of New nido-, arachno-, and hypho-Metalladithiaborane Clusters Derived from Its Anion hypho-$S_2B_7H_{10}{^-}$

  • 강창환;김성준;고재정;강상욱
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제16권11호
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    • pp.1067-1074
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    • 1995
  • Reaction of arachno-S2B7H8- with either THF or 1,2-dimethoxyethane upon refluxing condition results in the formation of the previously known compound hypho-S2B7H10-. Protonation of hypho-S2B7H10- with HCl/Et2O generates hypho-2,5-S2B7H11 in good yield. This hypho-S2B7H10- anion has been employed to generate a series of new nido-, arachno-, and hypho-metalladithiaborane clusters. Reaction of the anion with Cp(CO)2FeCl results in direct metal insertion and the formation of a complex containing the general formula (η5-C5H5)FeS2B7H8. Spectroscopic studies of nido-6-CpFe-7,9-S2B7H8 Ⅰ demonstrated that compound Ⅰ was shown to have an nido-type cage geometry derived from an octadecahedron missing one vertex, with the iron atom occupying the three-coordinate 6-position in the cage and the two sulfurs occupying positions on the open face of the cage. Reaction of hypho-S2B7H10- with CoCl2/Li+[C5H5]- gave the previously known complex arachno-7-CpCo-6,8-S2B6H8 Ⅱ. Also, the reaction of the anion with [Cp*RhCl2]2 gave the complex arachno-7-Cp*Rh-6,8-S2B6H8 Ⅲ, the structure of which was shown to be that of complex Ⅱ. The similarity of the NMR spectra of Ⅱ and Ⅲ suggest that Ⅲ adopts cage structure similar to that previously confirmed for Ⅱ. A series of 9-vertex hypho clusters in which the sulfur atoms are bridged by different species isoelectronic with a BH3 unit, such as HMn(CO)4 or SiR2 have been prepared. Compounds Ⅳ,Ⅴ and Ⅵ are each 2n+4 skeletal electron systems and would be expected according to skeletal electron counting theory to adopt hypho-type polyhedral structures derived from an icosahedron missing three vertices. The complex hypho-1-(CO)4Mn-2,5-S2B6H9 Ⅳ was obtained by the reaction of the anion with (CO)5MnBr and has been shown from spectroscopic data to consist of a (CO)4Mn fragment bound to the two sulfur atoms S2 and S5 of hypho-S2B7H10-. Also, similar hypho-type complexes hypho-1-R2Si-2,5-S2B6H8 (R=CH3 Ⅴ, R=C6H5 Ⅵ) have been prepared from the reaction of hypho-S2B7H10- with R2SiHCl.

십전대보탕(十全大補湯)을 투여한 흰쥐의 혈액중 금속농도변화에 관한 연구 (Effect of SipJeonDaeBo-Decoction on Blood Metal Level in Rats)

  • 조후리;이선동
    • 대한예방한의학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.151-170
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    • 1999
  • This study was to investigate the metal accumulation from SipJeonDaeBo-Decoction to rat blood of Sprague Dawley. 1. There were no significance in body weight, water dose feed ingestion quantity, liver, kidney, brain, bone weights between the control and the experimental groups. Under the experiment with drinking waters was no metal ${\sim}\;0.65mg/L$ detected. Metal level within feed found 0.0001-376.983mg/kg. 2. In the pack of SipJeonDaeBo-decoction, there detected no metal ${\sim}2.086mg/L$ 3. After P.O(per os) SipJeonDaeBo-decoction, As is detected $2.390{\pm}0.812mg/kg$ in blood; Cd $0.001{\pm}0.001mg/kg$, Co $0.003{\pm}0.001mg/kg$, Cr $0.432{\pm}0.234mg/kg$, Cu $1.013{\pm}0.373mg/kg$, Fe $426.293{\pm}114.842mg/kg$, no Hg, Mn $0.109{\pm}0.082mg/kg$, Ni $0.122{\pm}0.068mg/kg$, Zn $3.584{\pm}1.270mg/kg$. 4. The concentration of Hazardous heavy metal (As, Cd, Co, Cr, Hg, Ni, Pb) within blood control group is searched $0.488{\pm}0.138\;mg/l$; experiment I group $0.432{\pm}0.080mg/l$, experiment II group $0.588{\pm}0.213mg/l$. In the concentration of non hazardous heavy metal(Cu, Fe, Mn, Zn) control group $101.409{\pm}6.832mg/l$; experiment I group $96.062{\pm}5.732\;mg/l$, experiment II group $125.139{\pm}044.820mg/l$. 5. Correlation among every metal in blood Zn and Cr was 0.87956 ; Cd and As -0.02316, Pb and As -0.08738, Ni and As 0.07824, Mn and As 0.07824, Mn and Cd 0.04999. Briefly under the injection of SipJeonDaeBo-decoction, this study was defined within safety in blood level by P.O. during 10 days.

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죽염 제조공정에 따른 이산화황, 미네랄 함량 및 이화학적 특성 (Sulfur Dioxide, Mineral Contents and Physicochemical Properties Generated during Manufacture of Bamboo Salt)

  • 김학렬;이성재;이정희;김인철
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.1248-1256
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    • 2014
  • 자죽염(purple bamboo salt; PBS)을 제조하는 공정에 영향을 미치는 원염(갯벌천일염, MSS; 죽염, BS)의 종류, 대나무 첨가에 따른 BS의 이화학적 특성, 황 화합물, 미네랄 함량 및 환원력을 비교 분석하고, 이를 통해 PBS에 함유된 $SO_2$와 산화환원전위(ORP)의 발생 원인을 분석하였다. BS를 고온에서 용융시켜 제조한 PBS에서 630 ppm의 $SO_2$가 검출되었다. PBS의 원료 염과 RB에서는 $SO_2$가 검출되지 않았으나, 염화물, 황산염류, 탄산염류와 대나무(RB)를 함께 탄화시켜 $SO_2$ 검출 원인을 확인한 결과 황산칼륨에 의해 782 ppm이 발생하였다. BS의 $SO_2$는 BSRB1(13.88)~BSRB4(109.13 ppm)에서만 발생하였고 $SO{_3}{^{2-}}$는 MSSRB4와 BSRB2~BSRB4에서만 발생하였으며, 시간이 경과함에 따라 증가되는 경향을 나타내었다. $SO_4{^{2-}}$는 시간이 지남에 따라 감소하는 경향을 나타내었으며 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$가 많을수록 낮은 함량을 나타내었다. ORP는 모두 시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었고 BS에서 더 높은 수준을 나타내었으며, BSRB4(-211.40 mV)에서 가장 높은 환원력을 나타내었다. 일반적 특성 중 불용분은 BS에서 더 높았으며 RB가 탄화되어 남은 물질들이 영향을 미친 것으로 판단된다. Ca, K, Mg의 경우 굽는 시간 경과에 따라 MSS는 감소, BS는 증가하는 경향을 나타내었다. BSRB4의 Ca는 1.4배, Mg는 1.5배 증가하였고 K 함량은 1.8배 더 높은 것으로 나타났다. 미량 미네랄은 굽는 시간 경과에 따라 MSS에서 Li, Al, Mn, Fe, Sr이 증가되었고, BS에서 Al, Fe, Ni가 증가하였다. 음이온(Cl, $NO_3$, Br)과 중금속(Pb, Cd, Hg, As)은 각 요인에 대한 영향을 받지 않았다. 결론적으로 BS의 기능성을 나타내는 환원력은 $SO_2$$SO_3{^{2-}}$와 같은 저분자 황화합물에 의한 것이며, 이는 한 번 굽는 과정을 거친 BS를 사용하고 이에 RB를 첨가하여 고온에서 용융하는 시간이 길수록 이들 황화물질이 많아져 환원력이 증가된다는 것을 의미하는 것이다.

경상계 퇴적암에서 산출되는 탄산지하수의 지화학적 특성과 생성기원 (Geochemistry and Origin of $CO_2$-rich Groundwater from Sedimentary Rocks of Kyungsang System)

  • 정찬호;이진국
    • 지질공학
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    • 제10권1호
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    • pp.51-62
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    • 2000
  • 경상계 퇴적암에서 산출되는 신촌 및 고란약수는 탄산을 다량으로 함유하는 탄산지하수이다. 탄산수의 화학적 유형은 Ca(Na)-$HCO_3$형에 속한다. 탄산수는 높은 $P_{CO2}$ 분압(0.29~1.01 atm)과 1,093~2,810$\mu$S/cm 범위의 높은 전기전도도를 보인다. 무기이온성분을 보면 Ca이 116~321mg/l 농도범위를 보이고 $HCO_3$성분이 702-2,115mg/l 농도로 가장 풍부한 성분이다. 그리고 Na 성분이 62~225mg/l 범위를, Mg 성분이 36.4~101mg/l 농도범위를, Fe는 1.0~31.5mg/l 농도범위를 보여 일반지하수에 비해 훨씬 높은 값을 보인다. 그 외 F, Li, Mn, Sr 등의 미량원소도 상당히 풍부한 편이다. 탄산수의 $^2H/^1H, ^{18}O/^{16}O$ 동위원소 분석결과 탄산수는 모두 순환수 기원이며, 삼중 수소의 수준으로 볼 때 1950년대 이후에 함양된 강수가 탄산수로 진화된 것으로 보인다. 약수내 $CO_2$의 공급은 퇴적암과 인접한 화강암 또는 산성 반암류의 심부에서 기원한 것으로 추정된다. 탄산수의 수질특성에 영향을 미친 근원광물은 퇴적암내 풍부한 탄산염광물과 앨바이트에 의한 것으로 해석되고, 열역학적 계산에 의한 포화지수를 볼 때 탄산수는 앨바이트에 대해서 용해성조건이며, 방해석과는 거의 평형상태를 이루고 있다.

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