Lithium secondary batteries have become an important power source for portable electronic devices such as cellular phones, laptop computers. Presently, commercialized lithium-ion batteries use a LiCoO2 cathode. However, due to the high cost and environmental problems resulting from cobalt, an intensive search for new electrode materials is being actively conducted. Recently, solid solution LiMn1-xNixO2 have become attractive because of high capacity and enhanced safety at high voltages over 4.5 V. The Li1.6Ni0.35Mn0.65O2 compounds were conventionally prepared by a sol-gel method, which can produce the layered Li-Ni-Mn-O compounds with a high homogeneity. And by adding a graphene 2wt% the first charge-discharge voltage profiles was increased over Li1.6Ni0.35Mn0.65O2 compound. Also, the variation s of the discharge capacities with cycling showed a higher capacity retention rater. In this study, material lifecycle evaluation was performed to analyze the environmental impact characteristics of Li1.6Ni0.35Mn0.65O2 & graphene 2wt% half-cell manufacturing process. The software of material life cycle assessment was Gabi. Through this, environmental impact assessment was performed for each process. The environmental loads induced by Li1.6Ni0.35Mn0.65O2 & graphene 2wt% synthesis process were quantified and analyzed, and the results showed that the amount of power had the greatest impact on the environment.
In this paper, the dielectric and piezoelectric properties of $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3+0.6Pb(Zr_{405}Ti_{595})O_3+X\;wt%\;Fe_2O_3$ ceramics were investigated with the addition of $Fe_2O_3$ and sintering temperature. Dielectric constant and piezoelectric constant increased with amount of $Fe_2O_3$ to 0.25 wt% and then decreased the further addition of $Fe_2O_3$. It seems that $Fe_2O_3$ acts as a sintering aid at the sintering temperature of $1150^{\circ}C$. By the addition of $Fe_2O_3$., sintering temperature of the system was lowered from $1250^{\circ}C\;to\;1100^{\circ}C$. The piezoelectric properties showed the maximum value of ${\varepsilon}r=4669,\;d_{33}=810(10^{-12}m/V)$, kp = 77 %, Qm = 55, in $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3\;-0.6Pb(Zr_{0.405}Ti_{0.595})O_3+0.25wt%\;Fe_2O_3$ ceramics having composition near the morphotropic phase boundary. The composition may be appropriate for actuator materials because of high piezoelectric constant and electromechanical coupling factor.
BaTiO3 powder was synthesized by a solid-state reaction using BaCO3 and TiO2. Different calcination temperatures (800℃, 850℃, 900℃, and 950℃) were set to investigate their effects on the properties of BaTiO3 powder. The synthesized BaTiO3 phase was confirmed to be a single phase by XRD, and the tetragonality (c/a) and crystallite size were calculated. Thereafter, each calcinated BaTiO3 was sintered at five different sintering temperatures (1,100℃, 1,150℃, 1,200℃, 1,250℃, and 1,300℃), and the tetragonality, density, porosity, dielectric constant, and grain size were measured. As the calcination temperature increased, the tetragonality and crystallite size also increased, to 1.008 and 66 nm, respectively, at 950℃. Moreover, most pellets showed increased density, dielectric constant, and tetragonality as the sintering temperature increased up to 1,250℃; the same parameters slightly decreased at 1,300℃. It is noteworthy that the tetragonality of BaTiO3 at 1,250℃ exhibits a very high c/a value of 1.0084. In addition, the grain size and dielectric constant measured near the Curie temperature increased as the sintering temperature increased.
A diffusion heat treatment process for YBa2Cu3O7-y bulk superconductor in a Gd2O3 powder was attempted. As a result of measuring the critical temperature of the superconducting bulk, there was no change in the superconducting transition temperature as the Gd particles diffused into the YBa2Cu3O7-y lattice, resulting in dense microstructure. As a result of measuring the critical current, the critical current density (Jc) of the superconducting bulk having treated by the Gd thermal diffusion treatment at 0 T increased to 3×104 A/cm2 at 0 T, which was higher than that of the superconducting bulk without thermal diffusion treatment. The surface magnetic force of the superconducting bulk with Gd thermal diffusion treatment was observed at the center of the superconducting bulk with the maximum trapped magnetic force (Hmax) of 1.51 kG. This result means that the Gd thermal diffusion treatment contributes to improving the critical current density Jc of YBa2Cu3O7-y, and it is believed that Gd particles migrating into the superconducting bulk through thermal diffusion either fill the surface pores of YBa2Cu3O7-y superconductors or act as a flux pinning center.
In this study, In order to improve dielectric and piezoelectric properties of Lead-free piezoelectric ceramics, $0.95(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.05Li(Sb_{0.8}Nb_{0.2})O_3+0.2\;wt%Ag_2O+0.4\;wt%MnO_2+Xwt%CuO$ were investigated as a function of the amount of CuO addition. With increasing the amount of CuO addition, density was increased up to 0.4 wt.% CuO and then decreased above. And also, electro mechanical coupling factor ($k_p$) was decreased. At the 0.4 wt% CuO added specimen sintered at $1020^{\circ}C$, $k_p$, Qm, density, dielectric constant (${\varepsilon}_r$) and $d_{33}$[pC/N] showed the optimal value of $4.37\;g/cm^3$, 0.354, 305, 645, and 144 pC/N respectively.
In this study, lanthanum boron silicate glasses were prepared with a composition of x Li2O-(60-x)B2O3-5CaO-5BaO-7ZnO-10SiO2-10La2O3-3Y2O3 where x = 1,3,5,7, and 9 mol%. Each composition was melted in a platinum crucible under atmospheric conditions at 1,400 ℃ for 2 h. Clear glasses with a transmittance exceeding 85 % were fabricated. Their optical, thermal, and physical properties, such as refractive index, Abbe number, density, glass transition (Tg) and Knoop hardness were studied. The results demonstrated that refractive index was between 1.6859 and 1.6953 at 589.3 nm. The Abbe number was calculated using an equation for 589.3 nm (nd), 656.3 nm (nf) and 486.1 nm (nc) and was observed to be in the range from 57.5 to 62.6. As the Li2O content increased, the glass transition temperature of the optical glass decreased from 608 ℃ to 564 ℃. If glass mold pressing is performed using a material with a low transition temperature and high mechanical strength, then the optical glasses developed in this study can be completely commercialized.
As operating temperatures of engines or turbines continually increase for higher efficiency, significant amounts of researches have been focused on finding new materials, which would be alternatives to conventional yttria-stabilized zirconia (YSZ) for thermal barrier coatings (TBCs). In this study, phase evolution and thermo-physical properties of $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ pyrochlore systems are investigated for TBC applications. $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ systems are comprised by selecting $La^{3+}$ as A-site ions and $Zr^{4+}/Hf^{4+}$ as B-site ions in $A_2B_2O_7$ pyrochlore structures. For the developed phases in $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ compositions, thermo-physical properties such as thermal conductivity, thermal expansion coefficient are examined. The potential of these $La_2(Zr_{1-x}Hf_x)_2O_7$ compositions for TBC application is also discussed.
In this study, we investigated the growth of single-crystallinity α-Ga2O3 thin films on c-plane sapphire substrates using halide vapor pressure epitaxy. We also found the optimal growth conditions to suppress the phase transition of α-Ga2O3. Our results confirmed that the growth temperature and partial pressure of the reactive gas greatly influenced the crystallinity. The optimal growth temperature range was about 460~510℃, and the α-Ga2O3 thin films with the highest crystallinity were obtained at a III/VI ratio of 4. The thickness and surface morphology of the thin films was observed by scanning electron microscopy. The film thickness was 6.938 ㎛, and the full width at half maximum of the ω-2θ scan rocking curve was as small as 178 arcsec. The optical band gap energy obtained was 5.21 eV, and the films were almost completely transparent in the near-ultraviolet and visible regions. The etch pit density was found to be as low as about 6.0 × 104 cm-2.
본 연구에서는 $SF_6$ 가수분해를 위하여 사용되는 ${\gamma}-Al_2O_3$의 안정성을 개선하기 위하여 조촉매를 조사하였다. $SF_6$의 가수분해과정에서 ${\gamma}-Al_2O_3$의 결정상은 ${\alpha}$상으로 전환된다. 여러 가지 금속산화물이 조촉매로 적용되었으며, 1, 5, 10 wt%의 Ga, Mg, Zn가 함침법에 의해서 ${\gamma}-Al_2O_3$의 표면에 담지 되었다. 특히, 산화아연이 담지된 촉매가 높은 활성을 가지고 이들의 결정상 변화가 없음을 촉매활성실험과 XRD분석으로 확인되었다. 이들 결과로부터 $SF_6$의 촉매분해반응에서 ZnO를 촉매의 표면에 담지하여 ${\gamma}-Al_2O_3$의 촉매적 안정성이 향상됨을 알 수 있었다.
Md. Mahbubur, Rahman;Hyeong Cheol, Kang;Kicheon, Yoo;Jae-Joon, Lee
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제13권4호
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pp.453-461
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2022
A chemically sintered and binder-free paste of TiO2 nanoparticles (NPs) was prepared using a binary-liquid mixture of 1-octanol and CCl4. The 1:1 (v/v) complex of CCl4 and 1-octanol easily interacted chemically with the TiO2 NPs and induced the formation of a highly viscous paste. The as-prepared binary-liquid paste (PBL)-based TiO2 film exhibited the complete removal of the binary-liquid and residuals with the subsequent low-temperature sintering (~150℃) and UV-O3 treatment. This facilitated the fabrication of TiO2 photoanodes for flexible dye-sensitized solar cells (f-DSSCs). For comparison purposes, pure 1-octanol-based TiO2 paste (PO) with moderate viscosity was prepared. The PBL-based TiO2 film exhibited strong adhesion and high mechanical stability with the conducting oxide coated glass and plastic substrates compared to the PO-based film. The corresponding low-temperature sintered PBL-based f-DSSC showed a power conversion efficiency (PCE) of 3.5%, while it was 2.0% for PO-based f-DSSC. The PBL-based low- and high-temperature (500℃) sintered glass-based rigid DSSCs exhibited the PCE of 6.0 and 6.3%, respectively, while this value was 7.1% for a 500℃ sintered rigid DSSC based on a commercial (or conventional) paste.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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