• 제목/요약/키워드: $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$

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졸-겔법에 의해 합성된 Li4/3Ti5/3O4의 전기화학적 특성 (The Electrochemical Properties of Li4/3Ti5/3O4 Synthesized by Sol-Gel Process)

  • 이진식;이철태
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.73-79
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    • 1999
  • 초격자 구조의 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 lithium acetate (LA)와 titanium n-butoxide (TNB)의 혼합 용액을 이용한 졸겔법으로 합성하였다. 이때 얻어진 겔상은 TNB/LA 몰비 5/4에 AA/TNB의 몰비 0.125를 혼합한 clear sol 용액에 $NH_4OH/TNB$ 몰비 0.35와 $H_2O/TNH$ 몰비 3.5를 첨가하여 얻었으며, $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 xerogel을 $600^{\circ}C$에서 30시간 동안 열처리하여 제조하였다. 그리고 합성된 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 0.5~3.0 V의 전위 영역에서 $0.15mA/cm^2$의 전류밀도로 Li/1M $LiClO_4(in\;PC)/Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 구성하여 실험한 결과 174 mAh/g의 초기 용량을 나타냈으며, 25 cycle 동안 27.3%의 용량 감소를 나타냈다.

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The Electric Properties of Surface Coating with CePO4 and M3(PO4)2 (M=Mg, Zn) on Li4Ti5O12 for Energy Storage Capacitor

  • Lee, Jong-Kyu;Yoon, Jung-Rag
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.413-417
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    • 2018
  • The $Li_4Ti_5O_{12}$ of anode material for the hybrid capacitor was coated using $CePO_4$, $M_3(PO_4)_2$ (M=Mg, Zn). The capacitance of phosphate coated $Li_4Ti_5O_{12}$ was found to be lower than that of $Li_4Ti_5O_{12}$, whereas the equivalent series resistance was higher than that of $Li_4Ti_5O_{12}$. With an increase in cycle number, the base of cylindrical cell exhibited swelling due to gas generated from the reaction between $Li_4Ti_5O_{12}$ and electrolyte. The swelling cycle number of phosphate coated $Li_4Ti_5O_{12}$ was higher than that of $Li_4Ti_5O_{12}$ due to improvement in electrochemical stability. Based on the results, it is proposed that phosphate coating can be employed as a barrier layer to control the gassing reaction by isolating the $Li_4Ti_5O_{12}$ particle from electrolyte solution.

$Li_{1+\delta}[Ti_{5/3}/Li_{1/3}]O_4$ 박막 전극내의 리튬 이동에 미치는 리튬 이온들간의 상호작용의 영향 : $Li_{1+\delta}[Ti_{5/3}/Li_{1/3}]O_4$ 박막 전극의 정전압 전류추이곡선의 해석 (Effect of Interaction between Lithium Ions on Lithium Transport : Analysis of Potentiostatic Current Transient Measured on $Li_{1+\delta}[Ti_{5/3}/Li_{1/3}]O_4$ Film Electrode)

  • 정규남;변수일;김성우
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2001년도 추계총회 및 학술발표회
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    • pp.41-41
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    • 2001
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Zinc-borosilicate Glass Frit 첨가에 따른 $0.7Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-0.3CaTiO_3$ 세라믹스의 마이크로파 유전 특성 (Microwave Dielectric Properties of $0.7Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-0.3CaTiO_3$ Ceramics Added with zinc-borosilicate Glass Frit)

  • 윤상옥;김관수;조태현;오창용;김찬항;심상흥
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.371-374
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    • 2004
  • 저온동시 소성용(low temperature co-fired ceramics, LTCC) 마이크로파 유전체을 만들기 위해 $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3$ 마이크로파 유전체 세라믹스에 zinc-borosililcate glass를 첨가하여 소결 특성과 마이크로파 유전 특성을 조사하였다. $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3$$0.7Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-0.3CaTiO_3$에 zinc-borosilicate를 $5{\sim}30wt%$ 첨가하여 소결한 결과 $875{\sim}925^{\circ}C$에서 동시 소성이 가능한 것으로 확인되었으며 zinc-borosilicate glass의 함량이 증가할수록 저온에서 소성이 가능하였지만 과량의 액상과 2차상이 형성되면서 유전율과 품질계수가 저하되는 경향을 나타내었다. $Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3$에 5wt%의 zinc-borosilicate를 첨가하여 $900^{\circ}C$에서 소성한 결과 가장 우수한 유전 특성$(\epsilon_r=17.45,\;Q{\times}f_0=5487)$을 나타내었고, 유전율을 높이기 위해 $CaTiO_3$를 0.3mol% 첨가한 $0.7Ca(Li_{1/4}Nb_{3/4})O_3-0.3CaTiO_3$에 10wt%의 zinc-borosilicate를 첨가하여 $925^{\circ}C$에서 소성한 결과 가장 우수한 유전특성$(\epsilon_r=44.92,\;Q{\times}f_0=5567)$을 나타내었다.

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Polarization Behavior of Li4Ti5O12 Negative Electrode for Lithiumion Batteries

  • Ryu, Ji-Heon
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.136-142
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    • 2011
  • $Li_4Ti_5O_{12}$ is prepared through a solid-state reaction between $Li_2CO_3$ and anatase $TiO_2$ for applications in lithium-ion batteries. The rate capability is measured and the electrode polarization is analyzed through the galvanostatic intermittent titration technique (GITT). The rate characteristics and electrode polarization are highly sensitive to the amount of carbon loading. Polarization of the $Li_4Ti_5O_{12}$ electrode continuously increases as the reaction proceeds in both the charge and discharge processes. This relation indicates that both electron conduction and lithium diffusion are significant factors in the polarization of the electrode. The transition metal (Cu, Ni, Fe) ion added during the synthesis of $Li_4Ti_5O_{12}$ for improving the electrical conductivity also greatly enhances the rate capability.

스피넬형 $Li_{4}Ti_{5}O_{12}$ 음극물질의 $Al^{3+}$ 첨가에 의한 전기화학적 성능 변화 (Effect of $Al^{3+}$ Dopant on the Electrochemical Characteristics Of Spinel-type $Li_{4}Ti_{5}O_{12}$)

  • 정충훈;이의경;방종민;이봉희;조병원;나병기
    • 청정기술
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    • 제14권3호
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    • pp.171-175
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    • 2008
  • 본 연구에서는 첨가물이 전기화학적 성능에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험변수로서 첨가물 $Al^{3+}$를 사용하였다. Zero-strain 삽입 혼합물로 알려진 $Li_{4}Ti_{5]O_{12}$$Al^{3+}$가 첨가된 $Li_{3.95}Al_{0.15}Ti_{4.9}O_{12}$를 high energy ball milling (HEBM)을 사용하여 고상반응으로 제조한 후에, $800,\;900,\;1000^{\circ}C$에서 열처리하여 시료를 제조하였다. 합성물질의 구조적 특성과 입자의 표면분석을 하기 위해 XRD (X-ray diffraction)와 SEM (scanning electron microscopy)을 사용하였으며, 이때의 입자의 분포는 대략 $0.2{\sim}0.6\;{\mu}m$ 정도로 측정되었다. 충/방전 실험은 $1.0{\sim}3.0 V$에서 하였으며, 가역용량, 사이클 안정성, 평탄 전압 등을 알아보았다. $Li_{3.95}Al_{0.15}Ti_{4.9}O_{12}$의 충방전 용량은 138 mAh/g이었다.

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리튬전지용 $Li_4Ti_5O_{12}$ 음극전극의 전기화학적 특성 (Electrochemistry Characteristics of $Li_4Ti_5O_{12}$ Anode Electrode for Li-ion Battery)

  • 오미현;김한주;김영재;손원근;임기조;박수길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.340-341
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    • 2005
  • Lithium titanium oxide as anode material for energy storage prepared by novel synthesis method. $Li_4Ti_5O_{12}$ based spinel-framework structures are of great interest material for lithium-ion batteries. We describe here $Li_4Ti_5O_{12}$ a zero-strain insertion material was prepared by novel sol-gel method and by high energy ball milling (HEBM) of precursor to from nanocrystalline phases. According to the X-ray diffraction and scanning electron microscopy analysis, uniformly distributed $Li_4Ti_5O_{12}$ particles with grain sizes of 100nm were synthesized. Lithium cells, consisting of $Li_4Ti_5O_{12}$ anode and lithium cathode showed the 173 mAh/g in the range of 1.0 $\sim$ 3.0 V. Furthermore, the crystalline structure of $Li_4Ti_5O_{12}$ didn't transfer during the lithium intercalation and deintercalation process.

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Li을 첨가한 $MgTiO_{3}-CaTiO_{3}$계 세라믹 유전체의 마이크로파 유전특성 (Effect of Li Addition on the Microwave Dielectric Properties of $MgTiO_{3}-CaTiO_{3}$ Ceramic Dielectrics)

  • 한진우;김동영;전동석;이상석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.196-199
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    • 2000
  • 마이크로파용 세라믹 유전체로 사용되는 MgTiO$_3$-CaTiO$_3$계 유전체에 Li을 첨가하여 이때 얻어지는 마이크로파 유전특성과 소결특성에 대하여 알아보았다. 94MgTiO$_3$-6CaTiO$_3$으로 주조성을 고정시키고 여기에 Li$_2$CO$_3$를 Li원자 기준으로 0 ~ 10 mol% 범위 안에서 첨가하여 1200~140$0^{\circ}C$의 온도에서 4시간 소결하였다. Li의 첨가량이 적을 때에는 유전체의 품질계수와 유전상수가 모두 감소하였으나 약 lmol% 이상 되면 다시 증가하였으며, 이후 첨가량이 과도해지면 다시 서서히 감소하는 경향을 볼 수 있었다. 1.0 ~ 3.0 mol%의 첨가량 범위 안에서 Li은 MgTiO$_3$-CaTiO$_3$계 유전체의 품질계수를 증가시켜주는 역할을 하는 것으로 나타났다 1.5mol%의 Li을 첨가하고 1275$^{\circ}C$에서 4시간 소결한 시편에서 유전상수는($\varepsilon$$_{r}$) 20.0, Qf는 78,000 그리고 공진주파수 온도계수($\tau$$_{f}$)는 -1.6ppm/$^{\circ}C$의 결과를 얻을 수 있었다.다.

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고상법을 사용한 Li4Ti5O12의 합성공정 중 카본블랙 추가를 통한 입자뭉침 억제 (Reduction of Li4Ti5O12 Powder Agglomeration by the Addition of Carbon Black during Solid-state Synthesis)

  • 김두리;강상준;홍민영;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.63-68
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    • 2016
  • $Li_4Ti_5O_{12}$는 우수한 사이클 특성과 구조적 안정성을 지니고 있으며 급속충전 및 고출력 특성을 지닌 리튬이온 이차전지용 음극 활물질이다. 고상법을 통한 $Li_4Ti_5O_{12}$의 합성 중에 발생하는 입자간의 뭉침을 억제하기 위하여, 원료인 $TiO_2$$Li_2CO_3$에 카본블랙을 소량 첨가하여 합성을 진행하였다. 원재료 대비하여 카본블랙을 각각 0, 0.5, 1.0, 및 3.0 질량%로 추가하여 고상법으로 $Li_4Ti_5O_{12}$를 합성하였으며, 얻어진 각 분말의 탭밀도와 분급속도를 비교하였다. 카본블랙의 함량이 증가함에 따라 입자의 뭉침이 감소하여 탭밀도가 감소하였으며, 카본블랙을 1.0 질량% 사용한 경우에 가장 빠르게 분급이 진행되었다. 또한, 카본블랙의 사용량에 무관하게 전기화학적 속도특성에서는 차이가 발생하지 않았기 때문에 1.0 질량%의 카본블랙의 추가를 통하여 성능의 손실없이 분말의 제조속도를 높일 수 있다.

The Effect of Coating Thickness on the Electrochemical Properties of a Li-La-Ti-O-coated Li[Ni0.3Co0.4Mn0.3]O2 Cathode

  • Lee, Hye-Jin;Park, Yong-Joon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권11호
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    • pp.3233-3237
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    • 2010
  • A $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode was modified by coating with Li-La-Ti-O, and the effect of the coating thickness on their electrochemical properties was studied. The thickness of the coating on the surface of $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ was increased by increasing the wt % of the coating material. The rate capability of the Li-La-Ti-O-coated electrode was superior to that of the pristine sample. 1- and 2-wt %-coated samples showed considerable improvement in capacity retention at high C rates. However, the rate capability of a 5-wt %-coated sample decreased. All the coated samples showed a high discharge capacity and slightly improved cyclic performance under a high cut-off voltage (4.8 V) condition. Results of a storage test confirmed that the Li-La-Ti-O coating layer was effective in suppressing the dissolution of the transition metals as it offered protection from the attack of the acidic electrolyte. In particular, the 2- and 5-wt %-coated samples showed a better protection effect than the 1-wt %-coated sample.