• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.16-21
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• 2011

리튬이온이차전지용 음극활물질 $Li_4Sn_xTi_{5-x}O_{12}$ 화합물을 high energy ball milling (HEBM)법을 사용하여 제조하였다. $Li_4Ti_5O_{12}$에 $SnO_2$의 첨가량을 달리하여 혼합 제조 후, 열처리를 통하여 합성하였다. 본 연구는 Sn의 첨가물에 따른 $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 성능의 변화를 살펴보고자 하였다. 제조된 시료들의 물리적 특성을 조사하기 위해 XRD, SEM, PSA 등의 분석장비를 사용하였다. 충/방전 시험기를 사용하여 1.0~3.0 V 전압범위에서 제조된 활물질의 충/방전 특성을 알아보았다. 열처리 온도에 따라 합성한 $Li_4Sn_xTi_{5-x}O_{12}$의 구조적 특성과 전기화학적 성능을 볼 때, 합성 열처리 온도는 $800^{\circ}C$가 필요함을 확인하였으며, 합성물질 크기의 분포는 $0.2{\sim}0.6\;{\mu}m$임을 확인하였다. 충/방전 실험을 50 cycle 동안 상온에서 진행하였으며, Sn 첨가조건에 따른 가장 우수한 성능을 나타낸 초기용량은 168 mAh/g으로 측정 되었으며, 1.55 V(Li/$Li^+$) 영역에서 평탄전압을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.627-632
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• 2010

In this paper the effect of the structure, particle size, morphology of nanofibers and nanoparticles for the electrochemical characteristics of $Li_4Ti_5O_{12}$ was investigated. The $H_2Ti_2O_5{\cdot}H_2O$ synthesized in hydrothermal treatment from a NaOH treatment on $TiO_2$ by ion exchange processing with HCl solutions. After the $Li_4Ti_5O_{12}$ nanofibers synthesized in hydrothermal treatment of $H_2Ti_2O_5{\cdot}H_2O$ and $LiOH{\cdot}H_2O$. The hydrogen titanate precursor prepared by ion exchange processing with 0.1~0.3M HCl solutions and the final products calcined at $350^{\circ}C{\sim}400^{\circ}C$. The $Li_4Ti_5O_{12}$ nanofibers showed well reversibility during the insertion and extraction of Li, good cycle performance, high capacity and low electrochemical reaction resistance than nanoparticles. also c-rate exhibited a discharge capacity of 172 mAh/g at 0.2C and 115mAh/g at 5C, which is the 77%, 67% of that obtained in the process charged, discharged at 0.2C.

• 전기화학회지
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• 제24권3호
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• pp.52-64
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• 2021

Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5)계 유리에서 Fe doping과 BO₃ 치환이 유리 또는 결정화유리(glass-ceramics) 전해질의 구조적, 열적 및 전기적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리분말을 소결하고, 소결 온도에 따른 결정상과 이온전도도 영향도 검토하였다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y 유리에서 Fe²⁺ 및 Fe³⁺ 이온은 network modifier로서 FeO₆ 팔면체를 형성하거나 network former로서 유리망목구조에 들어가 FeO₄ 유사 사면체를 형성하면서 유리의 구조를 변화시키는 것으로 확인되었다. 한편, BO₃는 BO₃ 또는 BO₄ 그룹을 형성하였는데, BO₃ 치환량이 작은 경우 boron은 (PB)O₄ 망목구조를 형성하지만, BO₃ 치환량이 증가하면 붕소이상현상(boric oxide anomaly)이 생겨나면서 BO₄는 BO₃로 변화하고 이로 인하여 비가교산소(non-bridging oxygen)가 증가하였다. BO₃ 치환은 유리전이온도와 결정화 온도를 낮추는 효과가 있으며, Fe 첨가량이 증가하면 Fe³⁺의 일부는 Fe²⁺로 환원되며, 유리전이온도와 연화온도를 낮아지게 하고 결정화온도를 높아지게 하는 것으로 확인되었다. Li_1+xFe_xTi_2-x(PO₄)_3-y(BO₃)_y (x = 0.2, 0.5) 유리에서 BO₃ 함량이 증가함에 따라 이온전도도는 증가하였으며, x = 0.2 및 0.5에서 각각 8.85×10^-4 및 1.38×10^-4S/cm의 이온전도도값을 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 높은 이온전도도는 Fe³⁺의 산화상태 변화와 붕소이상현상에 의한 BO₃ 생성 및 이로 인한 비가교산소의 생성에 기인한 것으로 생각된다. Li_1.5Fe_0.5Ti_1.5(BO₃)₃ 유리를 800℃에서 소결한 결과 이온전도도가 급격히 저하되었는데 이는 결정화유리 분말이 고온에서 유리화되었기 때문으로 생각된다. 따라서 유리분말을 800℃에서 소결한 후, 다시 460℃에서 조핵하고, 600℃에서 결정성장을 시킨 결과, 이온전도도가 열처리전과 동등 수준으로 회복되는 것을 확인하였다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제5C권3호
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• pp.119-123
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• 2005

Lithium titanium oxide as anode material for energy storage prepared by novel synthesis method. Li$_{4}$Ti$_{5}$O$_{12}$ based spinel-framework structures are of great interest material for lithium-ion batteries. We describe here Li$_{4}$Ti$_{5}$O$_{12}$ 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$_{4}$ Ti$_{5}$O$_{12}$ particles with grain sizes of 100nm were synthesized. Lithium cells, consisting of Li$_{4}$ Ti$_{5}$O$_{12}$ anode and lithium cathode showed the 173 mAh/g in the range of 1.0 $\~$ 3.0 V. Furthermore, the crystalline structure of Li$_{4}$ Ti$_{5}$O$_{12}$ didn't transform during the lithium intercalation and deintercalation process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.27-32
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• 2000

인산염계 Ag₂OㆍLi₂OㆍCaOㆍTiO₂ㆍP₂O/sub 5/ 조성에 CuO를 0.05∼l.5 mole 첨가하여 다공성 글래스 세라믹스를 제조하였으며. 제조된 모유리는 최적 핵형성을 위해 610℃. 최고 결정성장을 위해 840℃에서 열처리하였다. 1N-HC1에서 β-Ca₃(PO₄)결정상만을 선택적으로 용출하였으며 LiTi₂(PO₄)₃상과 AgTi₂(PO₄)₃결정상이 존재하는 Glass Ceramics를 제조하였다. 다공성 글래스 세라믹스의 항균효과 및 특성을 평가하였다. Staphylococcus aureus와 Salmonella typhi 균이 본 연구에 사용되었으며, 탁월한 항균효과를 나타내는 것으로 평가되었다.

• 전기화학회지
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• 제18권1호
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• pp.17-23
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• 2015

$Li_4Ti_5O_{12}$는 우수한 안정성으로 자동차용 리튬 이온 이차전지의 음극 활물질로서 각광 받고 있다. 그러나 넓은 밴드갭에 기인한 절연체 특성으로 고율 충/방전을 가능하게 하기 위해서는 전자 전도도의 개선이 필수적이다. 본 연구에서는 Cr 도핑을 통해 $Li_4Ti_5O_{12}$의 전자 전도도 개선을 목표로 하였으며, wet-mixing법을 통한 물질 합성시 도판트인 Cr 프리커서의 용해도 차이에 의한 Cr-doped $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성 변화를 고찰하고자 하였다. 시료의 물리적 특성은 ICP, XRD, SEM, EXAFS을 통하여 확인하였고 1.0V~3.0V (vs. $Li/Li^+$) 하에서 충/방전 특성을 조사하였다. 프리커서의 용해도는 합성된 물질의 상(phase) 및 모폴로지에 큰 영향을 미쳤으며, 가장 용해도가 높은 $Cr(NO_3)_2$ 프리커서로부터 합성된 경우 Bare $Li_4Ti_5O_{12}$와 비교하여 약 2배 개선된 고율 충/방전 특성(130 mAh/g @ 10 C)을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.237-238
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• 2006

The electrical properties such as dielectric constants and dielectric losses in the spinel samples of $LiGaTiO_4$, Li(Ga,Eu)$TiO_4$, $Li(Ga.Yb)TiO_4$ have been characterized by varying measuring temperature and frequency. The long range order structures are analyzed by rietveld refinement method. and local atomic disorder structures are analyzed by MEM (maximum entropy method). The relation between the crystal structure and dielectric properties are discussed. $LiGaTiO_4$ spinel has the IMMA with lattice constant, a = 5.86333, b=17.5872. c = 8.28375 ${\AA}$, Li-sites are partially substituted by Ga or Ti. Two crystallographic oxygen sites are partially occupied(40~50%). The dielectric constants of $LiGaTiO_4$, $LiYbTiO_4$, and $LiGa_{2/6}Eu_{1/6}Ti_{1.5}O_4$ ceramics were 127, 75 and 272, respectively at 100 kHz. The dielectric relaxation were observed in the $LiGaTiO_3$ ceramics and the temperature where dielectric loss shows maximum was $390^{\circ}C$ at 1 kHz and increased with increasing the measuring frequency.

• 한국광학회지
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• 제4권2호
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• pp.200-205
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• 1993

LiI$O_3$ 및 BBO 결정에서 Ti:sapphire 레이저에 대한 제2조화파 발생 실험을 실시하였다. LiI$O_3$ 는 5mm, 10mm의 두 종류를 이용하였으며 BBO의 길이는 7mm이었다. 780nm~810nm 영역에서의 LiI$O_3$ 및 BBO 결정에 대한 제2조화파 변환 효율을 측정하였고 이론과 비교하였다. 또, 펌프 출력에 따른 제2조화파의 출력을 측정함으로서 794nm에서의 제2조화파 변환 계수(conversion coefficient)를 구하였으며, 그 값은 LiI$O_3$ 결정에 대해 (1.06${\pm}0.05){\times}10^4W\;^1$(10mm), (5.28${\pm}0.33){\times}10^5\;W^1$(5mm), 이었고 7mm의 BBO에 대해서는(2.96${\pm}0.05){\times}10^5\;W^1$이었다.

• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제20권8호
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• pp.893-896
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• 1999

Novel citric acid based Ti, Nb and Ta precursors that are highly stable in the presence of water were developed. No alkoxides of Ti, Nb and Ta were utilized in the preparation, instead much less moisture-sensitive metallic Ti, NbCl5 and TaCl5 were chosen as starting chemicals for Ti, Nb and Ta, respectively. The feasibility of these chemicals as precursors is demonstrated in the powder synthesis of BaTi4O9, Y3NbO7 and LiTaO3. The water-resistant Ti precursor was employed as a new source of water-soluble Ti in the amorphous citrate method, and phase pure BaTi4O9 in powdered form was successfully synthesized at 800 ？. The Pechini-type polymerizable complex method using the water-resistant Nb and Ta precursors was applied to the synthesis of Y3NbO7 and LiTaO3, and both the powder materials in their pure form were successfully synthesized at reduced tempera-tures, viz. 500-700 ？. The remarkable retardation of hydrolysis of these water-resistant precursors is explained in terms of the partial charge model theory.