• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.79-86
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• 2019

최근, 전기차 증가에 따른 리튬 전지의 사용량 증가로 리튬 가격 증가 및 폐리튬전지 발생량이 증가하고 있다. 이러한 이유로 폐리튬전지 내 리튬 회수에 대한 연구가 진행되고있다. 본 연구에서는 폐전기차 셀분말의 열처리 조건에 따른 선택적 리튬 침출에 관한 연구를 진행하였다. 셀 분말(LiNi_xCo_yMn_zO₂, LiCoO₂)로부터 선택적 리튬 침출을 위해서는 환원을 통한 상변화 및 분리가 필요하다. 폐전기차 셀분말 내 탄소는 고온에서 산소와 반응하여 환원제 역할을 한다. 적정 온도를 알고자 대기/질소 분위기에서 TG-DSC 분석 및 550 ~ 850 ℃ 열처리 후, XRD 분석을 하였다. 열처리 된 분말은 ICP 분석을 위해 D.I water에서 1:10 비율로 침출 후 분석하였다. XRD 분석결과, 700 ℃에서 Li₂CO₃ 피크가 확인되었다. 850 ℃ 열처리 시 Li₂O의 피크가 확인되었는데, 이는 Li₂CO₃가 723 ℃ 이상의 온도에서 Li₂O와 CO₂로 분해되었기 때문이다. 또한 Li₂O와 Al₂O₃와 반응으로 LiAlO₂가 확인되었다. 850 ℃에서 열처리 시 Li 침출율이 낮아졌는데 이는 LiAlO₂가 D.I water에서 침출하지 않기 때문으로 판단된다. 리튬 침출율의 경우 열처리의 조건에 따라 달라지며, 질소 분위기 중 700 ℃로 열처리 시 약 45 %의 리튬침출이 확인되었다. 침출 용액을 고-액분리 후증발농축하여 XRD 분석을 실시한 결과, Li₂CO₃의 피크를 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제15권2호
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• pp.118-124
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• 2005

용융상태의 조성비와 동일하게 성장된 $LiNbO_3$(CLN) 단결정은 많은 내부결함으로 인하여 예리한 전자스핀 공명신호를 관측하기가 어려운데, VTE(Vapor Transport Equilibrium) 처리로 내부결함의 농도를 감소시켜주면 공명신호가 좀 더 날카롭게 관측되어 더 정밀한 스핀 하밀톤 함수의 매개상수를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 성장된 CLN에서 알아보기 힘들었던 $Nd^{3+}$와 $Er^{3+}$의 초미세 구조를 VTE 방법으로 처리한 시료로 액체헬륨 온도에서 관측하고, 실험적으로 얻은 스펙트럼의 비등방성에서 자성이온 주위의 국소구조에 대하여 논의하였다. 분석 결과로부터 $Nd^{3+}$와 $Er^{3+}$ 희토류 이온은 $LiNbO_3$결정 내에서 Li 자리를 선호한다는 것을 제안한다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.433-442
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• 1996

분자량이 큰 Poly(ethylene oxide)[PEO] 고분자에 $LiClO_4$, $LiCF_3SO_3$ 등의 리튬염과 ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC) 등의 가소제를 고정화시킨 고분자 전해질의 전기화학적 특성 및 물리적 성질을 조사하였다. 가소제가 첨가된 PEO-Li계 고분자 전해질은 상온에서 $10^{-4}S/cm$의 이온 전도도를 보였고 4.5 V(vs. $Li^+/Li$)까지 높은 전기화학적인 안정성을 나타냄으로써 리튬 2차전지에 적용 가능한 것으로 나타났다. 리튬염 및 가소제의 첨가에 따라 PEO의 결정상이 감소되었고 특히 $LiClO_4$, PC등이 $LiCF_3SO_3$, EC 등에 비하여 더 효과적인 것으로 나타났다. 리튬염의 농도가 증가할수록 고분자 전해질의 유리전이온도($T_g$)는 증가되었으며 반면에 융점온도($T_m$)는 감소하는 것으로 나타났다. 가소제가 첨가된 고분자 전해질은 $6^{\circ}C$에서 결정화 되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.40-48
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• 2022

폐LiFePO₄ 배터리의 양극재에는 리튬이 약 4% 함유되어 있으며, 함유된 원소의 재활용은 환경적인 문제뿐만 아니라 자원순환의 관점에서 중요하다. 폐LiFePO₄ 양극재 분말에 함유된 리튬을 선택적으로 침출하기 위하여 3종류의 과황산계 산화제 [과황산나트륨(Na₂S₂O₈), 과황산칼륨(K₂S₂O₈), 그리고 과황산암모늄((NH₄)₂S₂O₈)]를 사용하여 각 성분의 침출율 및 분말특성을 비교 분석하였다. 침출 시 광액농도를 변수로 두고 각 조건별로 3시간 동안 침출을 진행하였으며, 얻어진 침출용액은 ICP 성분분석을 시행하여 침출율을 계산하였다. 본 연구에서 사용된 모든 과황산계 산화제 종류에서 92% 이상의 리튬 침출율을 보였다. 특히 과황산암모늄의 산화제를 사용하여 침출하였을 경우, 50 g/L의 광액농도 및 1.1 몰 비의 산화제 농도에서 약 93.3%의 가장 높은 리튬의 침출율을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.449-449
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• 2010

유기발광소자(organic light-emitting diodes, OLEDs)는 저공정비용, 경량화, 가용성 및 대면적화 등의 장점으로 조명 분야와 디스플레이 분야로의 응용 가능성으로 인해 크게 주목을 받아 왔다. 이러한 OLED 소자의 고효율, 고휘도 및 저소비전력 등을 구현하기 위해서는 전극으로부터 전하 주입 층으로 효율적인 전하 주입이 요구된다. 즉, 각 전극의 폐르미 준위로부터 전하 전도준위대로의 전하주입 장벽이 없어야 한다. 본 연구에서는 홀 주입장벽이 없는 정공주입 층으로 $MoO_x$(molybdenum oxide)가 도핑된 NPB(N, N'-diphenyl-N, N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine) 층을 사용하여 hole-only 소자를 제작하고 전류-전압 특성을 통해 양극으로부터 홀주입 층으로의 hole-ohmic 특성을 고찰했다. 또한, 전자 주입장벽이 없는 전자주입 층으로 $C_{60}$(fullerene)/LiF(lithum fluoride)의 이종 층을 사용하여 electron-only 소자를 제작하고 음극으로부터 전자주입 층으로의 전자 ohmic 특성을 조사했다. 또한, 전극으로부터 전하주입 층으로 ohmic 특성을 더 자세히 이해하기 위하여 전하주입 층의 자외선 광방출 스펙트럼(ultraviolet photoemission spectra)을 조사했다. 한편, glass/ITO/$MoO_x$-doped NPB (x%: x=0,25, 50 및 75; 5nm)/NPB (63nm)/$Alq_3$ (37nm)/$C_{60}$ (5nm)/LiF (1nm)/Al (100nm)로 구성된 all-ohmic OLED 소자의 발광특성은 $MoO_x$의 도핑 농도가 25%이상일 때 최적의 특성을 보여줬다. 이러한 현상은 정공주입 층에서 p형 도핑 농도의 증가에 따른 정공 농도의 증가에 기인한다. 또한 $MoO_x$의 도핑 농도의 증가에 따라 정공주입 층의 new gap state와 전극의 페르미 준위의 pinning에 기인한다. 25%의 $MoO_x$을 가진 OLED소자는 7.2V의 낮은 전압에서 $58300 cd/m^2$의 높은 휘도를 보여줬다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권4호
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• pp.49-55
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• 2022

본 연구에서는 인덕션 탑플레이트(induction top plate) 소재로 사용된 후 폐기되는 사용 후 Li₂O-Al₂O₃-SiO₂계 결정화 유리를 활용하여 중금속 용액 내 존재하는 중금속(Pb, Cd, Cr⁶⁺, Hg) 이온들의 제거 실험을 진행하였다. 중금속 흡착제로 사용된 흡착제의 양, 흡착 반응 시간, 초기 중금속 원소의 농도, 초기 용액의 pH 등의 반응 조건에 따른 중금속 제거 효율의 변화를 조사하였다. 사용 후 LAS 첨가량이 증가할수록 중금속 제거 효율이 상승하였다. 흡착 반응 시간은 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 모든 중금속 원소들의 제거 효율이 상승하였다. 특히 반응 시간에 따라서 Cd의 경우 흡착제거 효율이 크게 개선되었다. 초기 중금속 용액 농도는 중금속 제거 효율에 영향을 미치지 않았다. 중금속 용액의 pH는 중금속 제거 효율에 영향을 미쳤는데, Cd의 경우 pH증가에 따라 중금속 제거 효율이 증가하였으며, Pb, Cr⁶⁺는 감소하였다. Hg는 pH가 흡착 특성에 큰 영향을 미치지 않았다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.268-277
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• 2004

사용후핵연료 차세대 관리공정의 주된 단위 공정인 전기 환원에 의한 금속 전환 공정에서의 핵종 거동 및 분포에 관한 기초 연구의 일환으로 고방열성 핵종인 알카리, 알카리토 금속 산화물들의 고온 용융염에서의 전기 화학적 특성을 측정 분석함으로서 전기 환원 공정에서의 거동을 예상하였다. LiCl-$Li_2O$ 용융염계에서 Cs, Sr 및 Ba은 Li 보다 높은 진위에서 환원되며 환원 전위는 서로 근접해 있는 것으로 측정되었다. 이에 따라 사용후핵연료의 전기 환원 과정에 Li 환원을 매개로 한 반응 메카니즘에 저해를 일으키지 않을 것으로 예측되었다. 알카리, 알카리토 금속의 환원조건에서 공정이 운전될 경우 자유에너지 변화의 계산을 통해 알자리, 알카리토 금속이 용융염으로 재순환됨을 확인 하였으며 전류 범위에 따른 금속 원소의 농도 변화를 측정하여 알카리, 알카리토 금속의 물질 전달에 대한 전류의 영향을 평가하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권6호
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• pp.58-64
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• 2012

리튬이온전지 양극활물질의 황산침출액으로부터 니켈과 리튬을 분리 회수를 위하여 PC88A를 사용하여 니켈 및 리튬의 용매추출 연구를 실시하였다. 수용액상의 pH, 추출제의 농도 및 상비 변화 등 니켈과 리튬의 추출에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 추출 실험을 실시하였다. 실험 결과 평형 pH가 증가할 수록 니켈 및 리튬의 추출율 및 분리계수값이 증가하였고, pH 8.5에서 25% PC88A에 의해 니켈의 경우 99.4%, 리튬의 경우 28.7%의 최대 추출율을 보였다. 이 경우 분리인자값은 411.6을 나타내었다. McCabe-thiele 도표 분석 결과로 부터 니켈의 경우 상비(A/O) 1.5에서 3단으로 99%이상 추출이 가능하였다. 한편 탈거액으로 황산을 사용하였고, 최적의 Ni의 탈거를 위해서 필요한 황산농도는 50-60 g/L 이었다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.14-19
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• 2002

본 연구의 목적은 회전생물반응기에 고정화한 P. chrysosporium IFO 31249를 이용하여 LiP 생산의 최적 조건을 조사하는 것이다. 회전생물반응기에서 batch culture시 최대 LiP 활성도는 300 U/L이었다. LiP 생산의 최적 조건은 드림의 회전 속도는 1 rpm, 담체 충진율은 20%이었다. MnP 생산을 위한 $MnSO_4$$\cdot$$H_2O$ 의 최적 농도는 50 ppm이었다. 그리고 산소의 충분한 공급은 LiP 생산의 가장 중요한 인자이었다. 또한 LiP 및 MnP의 생산에 있어 repeated-batch culture가 3번이나 가능하였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권7호
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• pp.368-373
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• 2012

Glasses were prepared with compositions of $(13-x)BaO-80B2_O_3-7Li_2O{\cdot}xSm_2O_3$, BBLSx(x=0.5, 0.4, 0.3) by melting the starting materials of boron oxide(99.9%), lithium oxide(99.9%), barium carbon oxide(99.9%), and samarium oxide(99.9%) and then quenching the melt at $1350^{\circ}C$. This led to good-quality BBLSx(x=0.4, 0.3) and poor-quality BBLSx(x=0.5) glasses. The physical and structural properties of the BBLSx glasses were studied by means x-ray diffraction, scanning electron microscopy(SEM), differential scanning calorimetry(DSC), and dielectric spectroscopy. From the x-ray diffraction and SEM results, the quality of the BBLSx glasses significantly depends on the $Sm_2O_3$ concentration. The x-ray diffraction pattern showed that the crystallites in the BBLSx glasses after heat treatment at $700^{\circ}C$ may be $LiBaB_9O_{15}$. From the DSC results, the glass transition temperatures($T_g$), crystallization temperatures($T_c$), and the maximum temperatures of the crystallized($T_p$) BBLSx glasses all changed with the $Sm_2O_3$ concentration. According to the dielectric spectroscopy results, the values of the real dielectric constant and Tan ${\delta}$ of the BBLSx glasses depended on the $Sm_2O_3$ concentration. The values of the real dielectric constant and Tan ${\delta}$ were also shown to depend on the measuring temperature, possibly due to the ion migration in the bulk of the BBLSx glasses.