• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권2호
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• pp.35-39
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• 2003

This paper is contents on the orthorhombic crystalline calcined by the solid phase method with LiMnO$_2$ thin film structured as the result which an average pore diameter of power was 132.3${\AA}$ in porosity analysis. Voltage ranges are able to get the properties of charge and discharge for experimental results of LiMnO$_2$ thin film were 2.2V 4.3V. The current density and scan speed were 0. 1㎃/$\textrm{cm}^2$ and 0.2㎷/sec respectively. Properties of the charge and discharge are obtained by optimum experiment condition parameters. Li dense ratio of the LiMnO$_2$ thin film that discharged capacities were 87㎃h/g have been 96.9［ppm］ at 670.784［nm］ wavelength. The dense ratio of Mn analyzed to 837［ppm］ at 257.610［nm］ wavelength. It can be estimated the quality of the LiMnO$_2$ thin film as that the wrong LiMnO$_2$ thin film pulled up from cell of electrolyte and became dry it at 800$^{\circ}C$. The results of SEM and XRD were the same as that of original researchers.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.309-315
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• 2001

Crystallized $LiMn_{2-y}Mg_{y}O_4$ powder was prepared by calcing the mixture of LiOH.$H_2O$, $MnO_2$ and MgO at $800^{\circ}C$ for 36h in an air atmosphere. The structure of $LiMn_{2-y}Mg_{y}O_4$ crystallites was analyzed from powder X-ray diffraction data as a cubic spinel, space group Fd3m. Though all cathode material showed spinel phase based on cubic phase in X-ray diffraction, other peaks gradually exhibited and became intense with increasing y value in $LiMn_{2-y}Mg_{y}O_4$. However, ununiform which calculated by (111) face and (222) face was constant in spite of the increase of y value, except pure $LiMn_2O_4$. AC impedance of Li/$LiMn_{2-y}Mg_{y}O_4$ cells revealed the similar resistance of about $70\Omega$ before cycling. In addition, The impedance of Li/$LiMn_{1.9}Mg_{0.1}O_4$ cell changed during charge and discharge or after cycling.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권2호
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• pp.72-79
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• 2012

$Li_2MnSiO_4$ was synthesized using the solid-state method under an Ar atmosphere at three different calcination temperatures (900, 950, and $1000^{\circ}C$). The optimization of the carbon coating was also carried out using various molar concentrations of adipic acid as the carbon source. The XRD pattern confirmed that the resulting $Li_2MnSiO_4$ particles exhibited an orthorhombic structure with a $Pmn2_1$ space group. Cyclic voltammetry was utilized to investigate the capacitive behavior of $Li_2MnSiO_4$ along with activated carbon (AC) in a hybrid supercapacitor with a two-electrode cell configuration. The $Li_2MnSiO_4$/AC cell exhibited a high discharge capacitance and energy density of $43.2Fg^{-1}$ and $54Whkg^{-1}$, respectively, at $1.0mAcm^{-2}$. The $Li_2MnSiO_4$/AC hybrid supercapacitor exhibited an excellent cycling stability over 1000 measured cycles with coulombic efficiency over > 99 %. Electrochemical impedance spectroscopy was conducted to corroborate the results that were obtained and described.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권4호
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• pp.600-608
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• 1996

리튬 이온이 intercalation되어 스핀넬 구조를 이루고 있는 $Li_{x}Mn_{2}O_{4}(0.2{\leq}x{\leq}2.0)$의 구조적 특성을 X-선 회절분석과 Li/1M $LiClO_{4}$-propylene carbonate solution/$Li_{x}Mn_{2}O_{4}$ 전지에서 이들의 구조적 특징에 의한 전기화학적 특성을 연구하였다. $Li_{x}Mn_{2}O_{4}$의 전기화학적 특성에 대한 조성과 반응온도의 영향은 상전이 현상과, 결정 상수 측정과 열분석에 의하여 연구하였다. 산처리 후 $Li_{x}Mn_{2}O_{4}$는 거의 순수한 ${\lambda}-MnO_{2}$구조로 상전이 되었으며 이때 격자상수 $a_{c}$가 8.255에서 $8.031\;{\AA}$으로 수축되었다. $Li_{x}Mn_{2}O_{4}$의 조성 범위가 $0.2{\leq}x{\leq}0.6$일 때 격자상수 $8.255\;{\AA}$의 단일상을 나타내며 3.9~3.7 V의 전위 평탄 영역을 나타낸다.

• 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.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.242-246
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• 2017

고온에서 Mn 이온 용출에 의한 성능저하를 보이는 스피넬 결정구조의 $LiMn_2O_4$ 양극 하이브리드 커패시터의 대안으로 열안정성이 높은 올리빈 결정구조의 $LiFePO_4$ 기반 복합양극 소재의 적용가능성을 연구하였다. $LiFePO_4$/활성탄셀을 이용한 1.0~2.3 V의 충 방전을 통한 수명평가에서 상온($25^{\circ}C$) 및 고온($60^{\circ}C$) 조건 모두에서 충 방전 사이클이 진행됨에 따라 음극(활성탄)의 저전압화에 따른 열화로 인한 용량저하 현상이 나타났다. 이의 해결을 위해 50:50 중량비율로 $LiFePO_4/LiMn_2O_4$, $LiFePO_4$/Activated carbon 및 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극을 제조하여 모노셀 충 방전 실험을 수행한 결과, 층상구조의 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$를 사용한 전극이 안정적인 전압거동을 보였다. 또한, 2.3 V 및 $80^{\circ}C$에서 1,000시간 부하를 통한 고온 안정성 실험에서도 $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ 복합양극이 상용 $LiMn_2O_4$ 양극에 비해 약 2배 가량 높은 방전용량 유지율을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제22권12호
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• pp.717-721
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• 2012

Manganese dioxide ($MnO_2$) is one of the most important cathode materials used in both aqueous and non-aqueous batteries. The $MnO_2$ polymorph that is used for lithium primary batteries is synthesized either by electrolytic (EMD-$MnO_2$) or chemical methods (CMD-$MnO_2$). Commonly, electrolytic manganese dioxide (EMD) is used as a cathode mixture material for dry-cell batteries, such as a alkaline batteries, zinc-carbon batteries, rechargeable alkaline batteries, etc. The characteristics of lithium/manganese-dioxide primary cells fabricated with EMD-$MnO_2$ powders as cathode were compared as a function of the parameters of a manufacturing process. The flexible primary cells were prepared with EMD-$MnO_2$, active carbon, and poly vinylidene fluoride (PVDF) binder (10 wt.%) coated on an Al foil substrate. A cathode sheet with micro-porous showed a higher discharge capacity than a cathode sheet compacted by a press process. As the amount of EMD-$MnO_2$ increased, the electrical conductivity decreased and the electrical capacity increased. The cell subjected to heat-treatment at $200^{\circ}C$ for 1 hr showed a high discharge capacity. The flexible primary cell made using the optimum conditions showed a capacity and an average voltage of 220 mAh/g and 2.8 V, respectively, at $437.5{\mu}A$.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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• pp.934-937
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• 1998

Charge/discharge property of LiMn2O4 was investigated with LiMn2O4/Li cell for use of lithium ion battery in electric vehicle. LiMn2O4 calcined at $800^{\circ}C$ for 36hr show high charge/discharge capacity and excellent cycle stability than that of others. This is found to be in agreement with expectation in the X-ray diffraction analysis. In addition, the kind and volume of conductive agent involved in LiMn2O4 cathode is excellent at super-s-black and 20wt%, respectively.

• 전기화학회지
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• 제10권4호
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• pp.239-244
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• 2007

산소자리에 치환된 불소가 $Li_{1-x}FeO_2Li_xMnO_2$ (Mn/(Mn + Fe) = 0.8) 양극 활물질에 미치는 영향을 고찰하기 위해 다양한 양의 불소를 치환시킨 $Li_{1-x}FeO_{2-y}F_y-Li_xMnO_2$ (Mn/(Mn + Fe) = 0.8, $0.05{\le}y{\le}0.15$) 양극 활물질을 고상법을 이용하여 합성하였다. 불소 미치환 시료 및 치환양이 0.05와 0.1의 시료의 경우, $1-1.5\;{\mu}m$ 크기의 막대 형상 분말 형태에 50-100 nm정도의 작은 구형 입자들이 주위에 분포되어 있는 형태이었다. 반면, 불소 치환양이 0.15인 시료의 경우, 그 모양이 구형으로 변화되어지며 입자가 급격하게 성장하였다. 합성된 시료를 이용하여 제작된 셀들의 충 방전 수행 결과, $Li/Li_{1-x}FeO_{1.9}F_{0.1}-Li_xMnO_2$ 셀이 163 mAh/g의 가장 높은 초기용량을 보였으며 50 싸이클 후에도 95%의 높은 가역 특성을 보였다. 특히, 활물질내의 불소 치환양이 증가할수록 초기 방전용량도 같이 증가하였으나, 불소이온의 치환양이 일정량을 (y>0.1) 넘는 경우에는 산소 자리에 불소이온이 완전하게 치환되지 못하고 불순물로 존재함으로써 전지의 가역특성을 현저하게 저하시키는 요인으로 작용함을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.303-303
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• 2008

$LiMn_2O_4$는 출력특성이 좋고 가격이 저렴하지만 전해액 중에서 $Mn^{2+}$이 용출되어 나오는 것과 반복적인 충방전시 구조가 파괴되는 단점이 있어 이것을 보완하고자 $FePO_4\cdot2H_2O$를 $LiMn_2O_4$의 표면에 코팅하였다, $LiMn_2O_4$를 모재로, $FePO_4\cdot2H_2O$를 코팅재로 사용하여 $FePO_4\cdot2H_2O$의 코팅량 변화와, 열처리 온도변화에 따른 물성 변화를살펴보았다, LiOH 와 $MnO_2$의 혼합물을 $1000^{\circ}C$ 에서 소성하여 $LiMn_2O_4$를 합성하고, Fe$(NO_3)_3$ 수용액과 $NH_4H_2PO_4$ 수용액을 혼합하여 $FePO_4\cdot2H_2O$를 제조하였다, $LiMn_2O_4$에 $FePO_4\cdot2H_2O$를 1wt%, 2wt%, 3wt% 비율로 ball milling 을 통해 코팅한 후, 온도를 변화시키면서 열처리 하였다. 코팅한 물질을 XRD를 통해 구조를 분석하고 SEM을 이용하여 형상을 관찰하였다. 또한 고온에서의 $Mn^{2+}$의 용출량을 ICP로 측정하고 half-cell을 만들어 충방전 test를 통해 충방전 특성을 조사하였다. 아울러, 코팅량과 열처리 온도 등 합성변수들이 소재특성 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 조사하였다.