• 제목/요약/키워드: Jahn-Teller

검색결과 58건 처리시간 0.026초

Bonding and Electronic Considerations in the Apex Bridged $M_2(OR)_6L_x(\mu-X)$ Complexes (M = Mo ; R = -t-Bu, -i-Pr ; L = Py ; x = 0 or 2 ; X = CO, SO$_2$, HCCH, H, and Cl)

  • Ko, Jae-Jung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.121-126
    • /
    • 1988
  • The molecular interaction of $Mo_2(OR)_4({\mu}-OR)_2$$ unit has been studied for carbonyl and acetylene ligands by means of extended Huckel calculations. We have extended the extended Hckel calculations to unknown apex bridged $Mo_2(OR)_6({\mu}-X)$ complexes (X = $SO_2$H, and Cl) in order to compare the stability of the complexes. In the $C_2H_2$and H apex bridged complexes, one finds a relatively small HOMO-LUMO gap. However, both complexes are stabilized due to Jahn-Teller distortion. The stability of both complexes is comparable to that of $Mo_2(OR)_6(CO)$ complex. The comparisons and predictions in the stability of known and unknown complexes are the subject of this study.

Structure and Bonding of Perovskites A($Cu_{1/3}Nb_{2/3}$)$O_3$ (A=Sr, Ba and Pb) and their Series of Mixed Perovskites

  • Park Hyu-Bum;Huh Hwang;Kim Si-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.122-127
    • /
    • 1992
  • Some perovskites $A($Cu_{1}3}Nb_{2}3}$)O_3(A=$Sr^{2+}$$, $Ba^{2+}$ and $Pb^{2+}$) and their series of mixed perovskites have been prepared by solid state reaction. Single perovskite phase was obtained in Sr or Ba rich samples, but pyrochlore phase was found in Pb rich samples. The stability of perovskite phase is dependent on the ionicity of bonding as well as the tolerance factor. All the obtained perovskites have tetragonal symmetry distorted by Jahn-Teller effect of $Cu^{2+}$. In the case of $Sr(Cu_{1}3}Nb_{2}3})O_3$, some superlattice lines caused by threefold enlarging of fundamental unit cell were observed. And, the symmetry of B site octahedron and the bonding character of B-O bond have been studied by IR, ESR and diffuse reflection spectroscopy. It appeared that the symmetry and the bonding character are influenced by such factors as the size and the basicity of A cation.

Lattice Deformation and Electronic Structure of the $C_{60}{^+}$ Cation

  • 이기학;이한명;전희자;박성수;이왕로;Park, T. Y.;Xin Sun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제17권5호
    • /
    • pp.452-457
    • /
    • 1996
  • The effects caused by the ionization on the electronic structure and geometry on C60 are studied by the modified Su-Schriffer-Heeger (SSH) model Hamiltonian. After the ionization of C60, the bond structure of the singly charged C60 cation is deformed from Ih symmetry of the neutral C60 to D5d, C1, and C2, which is dependent upon the change of the electron-phonon coupling strength. The electronic structure of the C60+ cation ground state undergoes Jahn-Teller distortion in the weak electron-phonon coupling region, while self-localized states occur in the intermediate electron-phonon region, but delocalized electronic states appear again in the strong electron-phonon region. In the realistic strength of the electron-phonon coupling in C60, the bond structure of C60+ shows the layer structure of the bond distortion and a polaron-like state is formed.

A Molecular Orbital Study of the Electronic Structure and the Ring Inversion Process in$Cp_2TiS_3$ Complex

  • Sung Kwon Kang;Byeong Gak Ahn
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제15권8호
    • /
    • pp.658-662
    • /
    • 1994
  • Ab initio and extended Huckel calculations have been applied to discuss the electronic structure, ring inversion barrier, and geometry of the $Cp_2TiS_3$ compound. The deformation of four membered ring in the planar geometry is originated from a second-order Jahn-Teller distortion due to the small energy gap between HOMO and LUMO on the basis of extended Huckel calculations. The puckered $C_s$ geometry is stabilized by the interaction of the $x^2-y^2$ metal orbital with the hybrid orbital in sulfur. Ab initio calculations have been carried out to explore the ring inversion process for the model $Cl_2TiS_3$ compound. We have optimized $C_s$ and $C_{2v}$ structures of the model compound at the RHF level. The energy barriers for the ring inversion are sensitive to the used basis set. With 4-31$G^*$ for the Cl and S ligands, the barriers are computed to be 8.41 kcal/mol at MP2 and 8.02 kcal/mol at MP4 level.

소성법에 의한 LiMn2O4의 제조시 반응 온도의 영향과 전기화학적 특성 (The Effect of Reaction Temperature for Synthesis of LiMn2O4 by Calcination Process and the Electrochemical Characteristics)

  • 이철태;이진식;김현중
    • 공업화학
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.220-225
    • /
    • 1998
  • 스피넬 구조의 $LiMn_2O_4$$Li_2CO_3$$MnO_2$를 사용하여 $750{\sim}900^{\circ}C$에서 소성해서 합성하였다. 이 때 $850^{\circ}C$에서 12시간 동안 소성할 경우 입방정 구조의 $LiMn_2O_4$가 얻어졌다. 그러나 $900^{\circ}C$에서 소성해서 합성할 경우 산소의 발생으로 인해서 0.06M의 $Mn^{+4}$$Mn^{+3}$로 전이되면서 $LiMn_2O_{3.97}$이 얻어졌다. 이것은 스피넬 구조의 $LiMn_2O_4$에서 octahedral site의 $Mn^{+3}$ 이온의 증가로 인해서 Jahn-Teller distortion이 발생되며, 이로 인해 $3.6{\sim}4.3V_{Li/Li}+$의 전위범위에서 $0.25mA/cm^2$으로 15 cycle 동안 충 방전 실험한 결과 $900^{\circ}C$에서 합성된 스피넬 구조의 $LiMn_2O_4$는 82 mAh/g에서 50 mAh/g으로 용량 감소가 나타났으나 $850^{\circ}C$에서 합성한 $LiMn_2O_4$는 102~64 mAh/g을 유지했다.

  • PDF

Sol-Gel 법에 의한 LiMn$_2$O$_4$의 합성 및 리튬이차전지용 전극물질로의 특성 (The Synthesis of LiMn$_2$O$_4$by sol-gel method and properties as electrode materials for lithium secondary battery)

  • 이진식;박용성;우제완
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.219-225
    • /
    • 2000
  • 스피넬형의 $LiMn_2$O$_4$는 출발물질로 LiOH와 Mn($CH_3$COO)$_2$.$4H_2$O를 사용하여 졸-겔법으로 합성한 xerogel을 $150^{\circ}C$로 1차 열처리한 후 $350^{\circ}C$로 2차 열처리하여 합성하였다. 그러나 $350^{\circ}C$ 이상으로 열처리할 경우 $Mn_2O_3$가 생겼으며, 이로 인해서 Li/lM $LiClO_4$(in PC)$LiMn_2O_4$cell을 구성하여 0.25 mA/$\textrm{cm}^2$의 전류밀도로 충.방전 실험을 한 결과 $350^{\circ}C$에서 열처리한 것은 15 cycle후에 88 mAh/g에서 56 mAh/g으로 35.7%의 용량감소가 나타났으나 $500^{\circ}C$에서 열처리한 것은 89 mAh/g에 51 mAh/g으로 42.5%의 용량감소가 나타났으며 이는 $Mn^{3+}$ 의 증가로 인한 Jahn-Teller distortion의 결과로 볼 수 있다.

  • PDF

재충전이 가능한 박막전자용 $LiMn_2O_4$ 박막 전지의 전기화학 특성 분석 (Analysis of Electrochemical Characteristics of the Rechargeable $LiMn_2O_4$ Thin Film Battery)

  • 김주석;정헌준;김찬수;주승기
    • 전기화학회지
    • /
    • 제3권3호
    • /
    • pp.131-135
    • /
    • 2000
  • [ $LiMn_2O_4$ ]박막전지의 충방전 사이클에 따른 용량 감소의 원인을 파악하기 위하여, $LiMn_2O_4/1M\;LiClO_4-PC/Li$전지를 구성하여 충방전 사이클에 따른 AC impedance분석을 수행하였다. 적절한 등가회로를 이용하여 비선형 최소자승 맞춤에서 얻은 값이 Impedance측정 결과와 잘 일치하였다. 충방전에 따른 정전용량은 초기의 급격한 감소를 보인 이후 완만한 감소를 보였다. 충방전 사이클이 초기 70-100사이클까지는 저항 성분 중 양극전해질 계면의 전하 전달저항 성분이 급격히 증가하다가 이후 안정된 값을 보임으로 초기 급격한 용량변화의 원인으로 파악되었다. 전하전달 저항이 안정된 이후에는 Warburg저항이 충방전에 따라 조금씩 증가하였으며, LiMn2O4박막의 화학확산 계수가 사이클에 따라 초기 $5.15\times10^{-11}cm^2/sec$에서 800사이클이 지난 후 $6.3\times10^{-12}cm^2/sec$로 점차 감소하는 것이 관찰되어 100사이클이 후의 용량감소의 지배적 원인으로 파악하였다. Warburg저항의 증가는 Jahn-Teller변형 또는 Mn용해에 의한 것으로 추정하였다.

57Fe 이온이 CuO에 미치는 효과에 관한 Mössbauer 분광 연구 (Mössbauer Study on the Variation in Magnetic Properties of CuO Induced by 57Fe Addition)

  • 박재윤;김광주
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.113-119
    • /
    • 2009
  • sol-gel 방법을 이용하여 제작된 $^{57}Fe_xCu_{1-x}O$(x = 0.0, 0.02) 분말 시료들에 대한 결정구조 및 초미세 자기적 특성을 X-선 회절(XRD)과 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 이용하여 조사하였다. XRD 측정 결과 단사(monoclinic) 구조의 CuO 단일상 만이 나타났고, 열처리 온도 상승에 따라 격자상수 값들은 소폭 증가하였다. 또한, 열처리 온도 증가에 따라 $Fe^{3+}$ 스핀들의 정렬과 관련되는 산소 vacancy 농도가 증가하며, 이에 따라 상온에서의 강자성 상의 세기가 증가되었다. Jahn-Teller 효과에 의하여 왜곡된 팔면체 자리에 위치하는 $^{57}Fe$ 이온에 대하여 CuO의 Neel 온도보다 매우 낮은 17 K에서 사중극자 상호작용과 초미세 자기장 상호작용이 동시에 작용하는 조건을 적용하여 분석한 결과, 초미세 자기장 방향은 전기장 기울기 텐서의 세 주축에 대하여 ${\theta}=65^{\circ}$, ${\phi}=0^{\circ}$이고, 비대칭인자 ${\eta}=0.6$으로 나타났다. 그리고 Jahn-Teller 효과에 의한 왜곡으로 비교적 큰 사중극자 분열 ${\Delta}E_Q=-3.67\;mm/s$ 값이 나타났으며, 이성질체 이동 값은 $Fe^{3+}$에 대한 값인 0.32 mm/s으로 얻어졌다. $500^{\circ}C$에서 열처리를 통하여 얻어진 $^{57}Fe_{0.02}Cu_{0.98}O$ 시료에 대하여 17 K에서 취한 $H_{hf}$ 값은 426.94 kOe로 비교적 작은 값으로 얻어졌는데, 이것은 $H_{hf}$에 관계되는 세가지 항 $H_L$, $H_d$, $H_c$ 사이의 온도 의존성 차이에 기인하는 것으로 해석된다.

전이금속 치환 리튬이온 이차전지 정극 Li($Mn_{1-\delta}$$M_{\delta}$)$_2$$O_4$의 전기적 특성 (Electrical Characteristics of Cathode Li($Mn_{1-\delta}$$M_{\delta}$)$_2$$O_4$ Substituted by Transition Metals in Li-Ion Secondary Batteries)

  • 박재홍;김정식;유광수
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.466-472
    • /
    • 2000
  • As cathode materials of LiMn2O4-based lithium-ion secondary batteries, Li(Mn1-$\delta$M$\delta$)2O4 (M=Ni and Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1 and 0.2) materials which Co and Ni are substituted for Mn, were syntehsized by the solid state reaction at 80$0^{\circ}C$ for 48 hours. No second phases were formed in Li(Mn1-$\delta$M$\delta$)2O4 system with substitution of Co. However, substitution of Ni caued to form a second phase of NiO when its composition exceeded over 0.2 of $\delta$ in Li(Mn1-$\delta$M$\delta$)2O4. As the results of charging-discharging test, the maximum capacity of Li(Mn1-$\delta$M$\delta$)2O4 appeared in $\delta$=0.1 for both Co and Ni. Also, Li(Mn1-$\delta$M$\delta$)2O4 electrode showed higher capacity and better cycle performance than LiMn2O4.

  • PDF

Enhanced Electrochemical Properties of Surface Modified LiMn2O4 by Li-Fe Composites for Rechargeable Lithium Ion Batteries

  • Shi, Jin-Yi;Yi, Cheol-Woo;Liang, Lianhua;Kim, Keon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.309-314
    • /
    • 2010
  • The surface modified $LiMn_2O_4$ materials with Li-Fe composites were prepared by a sol-gel method to improve the electrochemical performance of $LiMn_2O_4$ and were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), scanning electron microscopy-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), and transmission electron microscopy (TEM)-EDS. XRD results indicate that all the samples (modified and pristine samples) have cubic spinel structures, and XRD, XPS, and TEM-EDS data reveal the formation of $Li(Li_xFe_xMn_{2-2x})O_4$ solid solution on the surface of particles. For the electrochemical properties, the modified material demonstrated dramatically enhanced reversibility and stability even at elevated temperature. These improvements are attributed to the formation of the solid solution, and thus-formed solid solution phase on the surface of $LiMn_2O_4$ particle reduces the dissolution of Mn ion and suppresses the Jahn-Teller effect.