• 전기화학회지
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• 제8권4호
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• pp.172-176
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• 2005

차세대 5V급 양극활물질로 각광받고 있는 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$는 기존의 $LiMn_2O_4$ spinel 물질의 $Mn^{3+}$을 $Ni^{2+}$으로 치환하여 5V 영역에서 $Ni^{2+}/Ni^{4+}$ 산화/환원 반응이 가능하게 한 물질이다. 기존의 $LiMn_2O_4$는 낮은 초기 용량과 충 방전에 따른 빠른 용량감소를 보이는 단점을 가지고 있어 이 문제를 극복하기 위해 Mn의 일부를 다른 금속으로 치환하여 $LiM_yMn_{2-y}O_4$ (M=Cr, Al, Ni, Fe, Co, Cu, Ca)을 만드는 방법이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 기계 화학적 합성법을 이용하여 합성한 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$의 전기화학적 특성에 대해 연구하였다. 이 물질은 기존의 $LiMn_2O_4$보다 에너지 밀도가 높으며 저가 및 친환경성 등으로 앞으로 HEV 등에서 그 활용성이 크게 기대된다. 볼밀을 이용하여 여러가지 조건(출발물질 조건, 볼밀조건, 열처리조건 등)에서 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$을 합성한 결과 기계화학적 방법으로는 $Ni^{2+}$가 $Mn^{3+}$를 완전히 치환하지 못하여 $4.0{\sim}4.1V$의 전압에서 $Mn^{3+}/Mn^{4+}$의 산화/환원과 관련된 peak가 발생하였다. Ni 원료 물질로써 수산화 물질을 사용하고 열처리 온도를 $800^{\circ}C$로 하였을 때 최상의 성능을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제10권1호
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• pp.80-84
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• 1999

출발 물질로 lithium acetate와 manganese acetate를 이용하여 졸겔법으로 결함 스피넬 구조인 $Li_{4/3}Mn_{5/3}O_4$를 합성하였으며, 리튬이차전지용 전극물질로 이용하기 위한 전극 특성을 조사하였다. $AA/Mn(OAc)_2$의 몰비를 0.2, $H_2O/Mn(OAc)_2$에 대한 $NH_4OH/Mn(OAc)_2$의 혼합 몰비를 0.4로 혼합하여 xerogel을 합성하고 이를 산소 분위기하에서 $150^{\circ}C$에서 12시간 동안 1차 열처리한 다음 $350^{\circ}C$에서 12시간 동안 2차 열처리하여 합성하였다. 2.0~3.2V의 전위 영역에서 충 방전 실험한 결과 $Li/Li_{4/3}Mn_{5/3}O_4$ cell은 84.23 mAh/g의 방전용량을 나타내었으며, 좋은 cycleability을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.663-669
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• 2001

Spinel LiM $n_2$ $O_4$ and LiM $n_{1.9}$M $g_{0.1}$ $O_4$ power was synthesized with solid-state method by calcining the mixture of LiOH.$H_2O$, Mn $O_2$ and MgO at 80$0^{\circ}C$ for 36 h in an air atmosphere. To investigate the effect of temperature on he cycle performance of cathode material during cycling, charge-discharge experiments and ac impedance measurement were performed. Initial discharge capacity was gradually increased with the increase of charge-discharge temperature. Discharge capacity at high temperature was suddenly decreased during cycling. On the other hand, discharge capacity at low temperature was almost constant during cycling. It confirmed that Mn dissolution is serious at high temperature than at low temperature. LiM $n_2$ $O_4$ and LiM $n_{1.9}$M $g_{0.1}$ $O_4$ showed the best capacity and stability at room temperature.ure.ure.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제1권2호
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• pp.97-101
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• 2010

In order to apply hybrid capacitor, $Li_2Mn_3O_7$ was synthesized by combustion method using $LiNO_3$, $Li(CH_3COO){\cdot}2H_2O$ and $Mn(CH_3COO){\cdot}4H_2O$. Spinel pattern was identified the samples calcined over $400^{\circ}C$ in XRD. Intensity of $Mn_2O_3$ peak increased as the calcination temperature increased. To decide n/p ratio and to investigate electrochemical properties, charge-discharge tests of Li/$Li_2Mn_3O_7$ and Li/AC half-cell were carried out. Applying to AC/$Li_2Mn_3O_7$ hybrid capacitor, it had high discharge capacitance of 32.8 F/cc at 100 mA/g.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권9호
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• pp.588-593
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• 2006

Spinel phase $LiMn_2O_4$ is of great interest as cathode materials for lithium-ion batteries. In this study, SHS (Self propagating High-temperature Synthesis) method to synthesize spinel $LiMn_2O_4$ directly from lithium nitrate, manganese oxide, manganese and sodium chloride were investigated. The influence of Li/Mn ratio, the heat-treated condition of product have been explored. The resultant $LiMn_2O_4$ synthesized under the optimum synthesis conditions shows perfect spinel structure, uniform particle size and excellent electrochemical performances.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.595-596
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• 2005

This research which it sees adds $LiMn_2O_4$ in the activated carbon electrode the test against the effect which it follows is. Test cells, which were $LiMn_2O_4$fabricated with active mass composite consisted of (100-X)% of MSP-20 and (X)% of $LiMn_2O_4$ (X=20,40,60,80,100), exhibits the better specific capacitance than those of the cells fabricated with single active mass that is MSP-20. The enhanced properties of composite active mass could be caused by capability of $LiMn_2O_4$ powders. But the resistance was increase by proportionate in $LiMn_2O_4$ addition and when mixture ratio of the activated carbon and the $LiMn_2O_4$ being similar, to be low rather to the after where had become the maximum it came.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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• pp.455-458
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• 2001

Spinel $LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$powder was prepared solid-state method by calcining the mixture of LiOH - $H_2O$, Mn $O_2$, ZnO and MgO at 80$0^{\circ}C$ for 36h. To investigate the effect of substitution with Mg, Zn cation, charge-discharge experiments and initial impedance spectroscopy performed. The structure of $LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$crystallites was analyzed from powder X-ray diffraction data as a cubic spinel, space group Fd3m. all cathode material showed spinel phase based on cubic phase in X-ray diffraction. Ununiform which calculated by (111) face and (222) face was constant in spite of the change of y value, except PUf\ulcorner LiM $n_2$ $O_4$. The discharge capacities of the cathode for the cation subbstitUtes $LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$/Li cell at the 1st cycle and at the 40th cycle were about 120~124 and 108~112mAh/g except LiM $n_{1.9}$Z $n_{0.1}$ $O_4$/Li cell, respectively. This cell capacity is retained by 93% after 40th cycle. AC impedance of $LiMn_{2-y}$$M_{y}$ $O_4$/Li cells revealed the similar resistance of about 65~110$\Omega$ before cycling. before cycling.g.g.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.84-88
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• 2009

Al이 치환된 $LiMn_2O_4$ 미세 분말을 구연산과 에틸렌 글리콜이 첨가된 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 합성하였다. 구형의 형상, 다공성의 구조 및 마이크론 크기를 가지는 전구체 분말들은 $800^{\circ}C$ 이상의 후열처리 온도에서 마이크론 크기 및 균일한 형태를 가지는 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말들로 전환되었다. 후열처리 온도가 $700^{\circ}C$ 일 때 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말은 94 mAh/g의 낮은 초기 방전 용량을 가졌다. 후열처리 온도가 $750^{\circ}C$에서 $1,000^{\circ}C$로 증가함에 따라 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_2$ 분말의 초기 방전 용량은 103 mAh/g에서 117 mAh/g로 변화하였으며, 후열처리 온도 $750^{\circ}C$에서 최대 초기 방전용량을 가졌다. 반면에 후열처리 온도 $900^{\circ}C$에서 얻어진 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_2$ 분말들이 좋은 사이클 특성을 가졌다. 전류밀도 0.1 C에서 70 사이클 충방전 후에 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말들의 방전 용량은 107 mAh/g에서 100 mAh/g으로 감소하였고 93%의 사이클 효율을 유지하였다.

• 전기화학회지
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• 제16권3호
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• pp.162-168
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• 2013

$Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn) 나노 복합체는 높은 이론 용량을 가지고 있어 전기 자동차용 2차 전지 활물질 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)로부터 250 mAh/g 이상의 용량을 구현하기 위해서는 4.4 V 이상의 구동전압이 필요하며, 이러한 높은 구동 전압은 전지의 수명 및 고온 방치 특성의 저해 요소로 작용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 FEC (Fluoroethylene carbonate), 플루오로알킬 에테르, $LiPF_6$가 주성분인 신규 전해액(F-based EL)을 설계하였다. F-based EL은 1.3 M $LiPF_6$ EC/EMC/DMC (3/4/3, v/v/v) (STD) 대비 안정한 SEI를 형성하며, 산화 안정성이 뛰어나 $Li_2MnO_3-LiMO_2$(M=Ni, Co, Mn)/graphite 셀의 수명 및 방치 중 가스 저감에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2003년도 전지기술심포지움
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• pp.1-18
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• 2003