• 제목/요약/키워드: LI5

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Czochralski법에 의한 $MgO:LiNbO_3$단결정 성장과 밀도 측정 (The Growth of $MgO:LiNbO_3$ Single Crystal by Czochralski Method and its Density Measurement)

  • 김일원;박봉찬;김갑진
    • 한국결정학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.74-85
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    • 1993
  • Lithium niobate(LiNbO3) 단결정은 유전성, 압전성, 초전성, 비선형 광학 및 선형 전기광학 물질로서 다양한 응용 성을 가지고 있으므로 전기와 광학장치로 널리 사용되어지고 있다. 그러나 LiNbo3 단결정이 레이저를 이용한 광학장치로 응용될 때 레이저광의 세기에 따라 상굴절(ne)과 이상굴절(no)이 불규칙하게 변하는 장손상이 발생하여 비선 형 광학소자로의 이용에 한계가 있음이 밝혀졌다. 1980년 Zhong등이 LiNbO3에 MgO를 4.5mol% 첨가한 MgO:LiNbO3단결정을 성장시켜 물성을 조사한 결과 광손 상이 현저하게 감소된다고 발표한 후 이 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 순수한 LiNbO3 단결정의 최적 성장조건인 congrugnt한 LiNbOs(Li/Nb=0.486)에 MgO를 0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mol% 첨가시킨 MgO:LiNb03 단결정을 Czochalski법으로 성공적으로 성장시켰다. 결정성장은 성장온도 1250℃ 근방에서 회전속도 15rpm 인상속도 2.85 ∼3.25 mm/hr로 하였으며 냉각율은 30℃/hr이다. 성장시킨 단결정의 X-ray 회절실험과 편광현미경의 conoscope상 관찰로 양질의 MgO:LiNbO3 단결정이 성장되었음을 확인하였다. c축에 수직되게 절단한 c-pltae 시료 중 MgO가 첨가된 MgO:LiNb03 시료에서 나이테 형태의 둥근 원무늬가 나타나고 있다. 이 현상은 결정성장시 공기 중의 산소분압에 의해 MgO:LiNbO3 의 용융상태에서 MgO가 균일하게 분포되지 못하기 때문에 나타난 것으로 해석 된다. MgO 첨가량에 따른 MgO:LiNbo3 단결정의 결정 결함 구조를 조사하기 위하여 밀도측정을 하였다. MgO:LiNbO3 단결정의 밀도는 MgO론 2.5mol% 첨가한 시료에서 감소 하다가 5.0mol% 첨가한 시료에서 다시 증가하였으며 5.0mol%이상에서는 다시 감소하였다. 이 실험결과로 MgO 첨가량에 따른 결정 결함구조를 점 결함 모형 (point defect medel)으로 해석하였다.

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졸-겔법에 의해 합성된 Li4/3Ti5/3O4의 전기화학적 특성 (The Electrochemical Properties of Li4/3Ti5/3O4 Synthesized by Sol-Gel Process)

  • 이진식;이철태
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.73-79
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    • 1999
  • 초격자 구조의 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 lithium acetate (LA)와 titanium n-butoxide (TNB)의 혼합 용액을 이용한 졸겔법으로 합성하였다. 이때 얻어진 겔상은 TNB/LA 몰비 5/4에 AA/TNB의 몰비 0.125를 혼합한 clear sol 용액에 $NH_4OH/TNB$ 몰비 0.35와 $H_2O/TNH$ 몰비 3.5를 첨가하여 얻었으며, $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 xerogel을 $600^{\circ}C$에서 30시간 동안 열처리하여 제조하였다. 그리고 합성된 $Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$는 0.5~3.0 V의 전위 영역에서 $0.15mA/cm^2$의 전류밀도로 Li/1M $LiClO_4(in\;PC)/Li_{4/3}Ti_{5/3}O_4$를 구성하여 실험한 결과 174 mAh/g의 초기 용량을 나타냈으며, 25 cycle 동안 27.3%의 용량 감소를 나타냈다.

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코발트와 니켈로 치환한 리튬이온 이차전지 Cathode, Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$${LiMn_2}{O_4}$의 Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성 (Charge-discharge Properties by Cut-off Voltage Changes of Li(${Mn_{1-\delta}}{M_{\delta}$)$_2$$O_4$ and ${LiMn_2}{O_4}$in Li-ion Secondary Batteries)

  • 유광수;박재홍;이승원;조병원
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.424-430
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    • 2001
  • Cut-off 전압 변화에 따른 충방전 특성을 알아보기 위하여 Mn을 다른 전이 금속이 Co와 Ni로 소량 치환시킨 Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$(M=Ni, Co, $\delta$=0, 0.05, 0.1, 0.2)를 고상 반응법으로 80$0^{\circ}C$에서 48시간 동안 유지하여 합성하였다. 충방전의 cut-off 전압은 2.5~4.4V, 3.0~4.5V, 3.5~4.5V, 3.5V~4.7V의 네 가지 전압범위고 하였다. 충방전 실험결과, Li(M $n_{1-{\delta}}$ $n_{\delta}$)$_2$ $O_4$의 용량은 각각 Co와 Ni의 $\delta$=0.1에서 최대를 보였다. Co 치환 조성 재료와 순물질 모두에서 최대의 용량을 보인 cut-off 전압대는 3.5~4.5V 이었는데 이때의 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$와 LiM $n_2$ $O_4$의 초기 충전용량과 초기 방전용량은 각각 118, 119mAh/g과 114, 104mAh/g 이었다. 또한 모든 cut-off 전압대에서 Li(M $n_{0.9}$ $Co_{0.1}$)$_2$ $O_4$는 순수한 LiM $n_2$ $O_4$보다 더 높은 용량과 우수한 싸이클 성능을 보였으며 그 결과는 밀착형 전지구성에서도 일치하였다.하였다.

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열처리 조건에 따른 $Li_{2}O-P_{2}O_{5}-V_{2}O_{5}$ 유리의 전기화학적 특성변화 (Electrochemical properties of $Li_{2}O-P_{2}O_{5}-V_{2}O_{5}$ Glass by Heat-treatment)

  • 김윤선;손명모;이헌수;구할본
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.733-736
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    • 2001
  • Instead of a solution technigue producing amorphous LiV$_3$O$_{8}$ form, we prepared Lithium vanadate glass by melting Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$, composition in pt. crucible and by quenching on the copper plate. From the crystallization of Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$, we could abtain crystal phase, LiV$_3$O$_{8}$. The material heat-treated at lower-temperature, 25$0^{\circ}C$ was less crystalline, but had higher capacity. In present paper, we describe eletrochemical properties during crystallization process and find the best crystallization condition of Li$_2$O-P$_2$O$_{5}$-V$_2$O$_{5}$ glass as cathod material.cathod material.

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The Effect of Y Doping on Electrochemical Behavior of Spherical $Li_4Ti_5O_{12}$ for Li-ion Batteries

  • 지미정;최병현
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.31.1-31.1
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    • 2011
  • $Li_4Ti_5O_{12}$ is emerging as a promising material with its good structure stability and little volume change during the electrochemical reaction. However, its electrochemical performance is significantly limited by low electronic or ionic conductivity. In addition, high tap density is needed forim proving its volumetric energy density and commercialization. To enhance these properties, the spherical-like $Li_4Ti_5O_{12}$ particles were synthesized and carried out doping with yttrium. Prepared Y-doped $Li_4Ti_5O_{12}$ as a anode material showed great capacity retention rate of 92% (5C/0.2C), compared with no dope done. Consequently, it was found that Y doping into $Li_4Ti_5O_{12}$ matrix reduces the polarization and resistance on SEI layer during the electrochemical reaction.

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RF 모듈용 LTCC 소재 개발 (Development of LTCC Materials for RF Module)

  • 김용철;이경호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.13-17
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    • 2003
  • 본 연구에서는 $ZnWO_4-LiF$계를 이용하여 RF모듈 구현을 위한 새로운 조성의 LTCC 소재를 개발하고자 하였다. 순수 $ZnWO_4$의 경우 98% 이상의 상대밀도를 얻기 위해서는 $1050^{\circ}C$이상의 소결온도가 필요하였고 소결체의 고주파유전특성은 유전율($\epsilon_r$) 15.5, 품질계수($Q{\times}f0$) 74000 GHz, 공진주파수 온도계수$(\tau_f)-70ppm/^{\circ}C$이었다. $ZnWO_4$에 LiF의 첨가는 상호 반응에 의해 $810^{\circ}C$ 부근에서 액상을 형성하였고 따라서 0.5에서 1.5 wt%의 LiF의 첨가로 $ZnWO_4$$820^{\circ}C$에서 치밀화를 얻을 수 있었다. 주어진 LiF의 첨가범위에서 소결 수축률은 LiF 량의 증가와 함께 증가하였다. LiF의 첨가는 LiF 자체의 낮은 유전율에 의해 유전율을 15.5에서 14.2∼15의 범위로 감소시켰으며 품질계수($Q{\times}f0$)도 LiF와 $ZnWO_4$의 반응 및 미세구조의 불균일화로 LiF의 첨가량의 증가와 함께 낮아지는 경향을 보였다.

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CsI:X(X=Li+,K+,Rb+단결정의 섬광특성 (Scintillation Characteristics of CsI:X(X=Li+,K+,Rb+ Single Crystals)

  • 강갑중;도시홍;이우교;오문영
    • 센서학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-9
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    • 2003
  • CsI에 활성제로 Li, K, Rb를 첨가하여 CsI(Li), CsI(K) 및 CsI(Rb) 단결정을 Czochralski방법으로 육성하였다. $^{137}CS$(0.662 MeV)에 대한 CsI(Li:0.2 mole%) 섬광체의 에너지 분해능은 14.5%이었고 CsI(K:0.5 mole%) 섬광체는 15.9%이었으며 CsI(Rb:1.5 mole%) 섬광체는 17.0%이였다. 이들 CsI(Li), CsI(K) 및 CsI(Rb) 섬광체의 $\gamma$선 에너지에 대한 에너지 교정곡선은 선형적 이였다. 일정비율 시간분석법(CFT :constant-fraction timing method)으로 측정한 CsI(Li:0.2 mole%), CsI(K:0.5 mole%) 및 CsI(Rb:1.5 mole%) 성광체의 시간 분해능은 각각 9.0 ns, 14.7 ns 및 9.7 ns이였다. CsI(Li:0.2 mole%), CsI(K:0.5 mole%) 및 CsI(Rb:1.5 mole%) 섬광체의 형광감쇠시간은 각각 ${\tau}_1=41.2\;ns$, ${\tau}_2=483\;ns$, ${\tau}_1=47.2\;ns$, ${\tau}_2=417\;ns$${\tau}_1=41.3\;ns$${\tau}_2=553\;ns$이였다. 그리고 CsI(Li:0.2 mole%), CsI(K:0.5 mole%) 및 CsI(Rb:1.5 mole%) 단결정의 인광감쇠시간은 각각 0.51 s, 0.57 s 및 0.56 s이였다.

수열법에 의한 $(Li,Al)MnO_{2}(OH)_{2}$:Co 화합물의 합성 (Hydrothermal synthesis of $(Li,Al)MnO_2(OH)_2$:Co compound)

  • 최종건;황완인;김판채
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.154-159
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    • 2001
  • (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물의 합성르 수열법에 의해 행하였다. 출발원료는 $MnO_2$, LiOH.$H_2$O, $Co_3O_4$, $Al(OH)_3$이 사용되었으며, 단일상의 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물을 얻을 수 있는 최적의 합성조건은 다음과 같았다. 반응온도 : $200^{\circ}C$ 반응시간 ; 3일간, 반응장치 ; 시이소형, 수열용매 ; 3M-KOH, (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 의 원자비 = 1:2.1:2.5~2:0.5~1. 수열합성된 단사의 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물은 결정성이 우수하였으며, 청색안료로써 천연 오수에 필적하는 발색효과를 나타내었다. 합성된 (Li,Al)$MnO_2(OH)_2$:Co 화합물의 형태는 육각 판싱이였으며, 입자의 크기는 0.5~1 $\mu\textrm{m}$의 미립자이였다.

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경량화 Mg-Li-Al합금의 내식성에 미치는 Si의 영향 (Effect of Si on the Corrosion Properties of Mg-Li-Al Light Alloy)

  • 김순호
    • 자원리싸이클링
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    • 제7권5호
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    • pp.52-57
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    • 1998
  • 현재 구조용 합금으로는 최경량화인 Mg-Li-Al합금의 내식성에 미치는 Si의 영향을 전기화학적 분극시험에 의하여 조사하였다. 전기화학적 분극시험은 ${KH}_{2}{PO}_{5}$·NaOH 완충용액으로 pH7로 고정한 0.03% NaCl 전해액에서 Mg-Li-Al(A4)합금과 Mg-Li-Al에 Si을 0.48 wt% 첨가한 (S5)합금에 대하여 전류밀도에 따른 전위의 변화를 측정하였다. 실험 결과 미량의 Si를 첨가한 Mg-Li-Al-Si 합금의 경우가 Si을 첨가하지 않은 Mg-Li-Al 합금의 경우보다 부식속도가 증가하였으며, 부식생성물의 분포범위도 넓었고 생성량도 많았다. 이러한 실험결과를 고려해 볼 때, Mg-Li-Al 합금에 미량이지만 Sidl 첨가됨으로써 Mg-Li-Al 합금의 내식성이 감소된다고 판단된다. 따라서 강도특성이 향상을 목적으로 첨가하는 Si의 첨가량에 대해서는 적절한 양의 조정이 필요하다.

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Effect of Conductive Additives on the Structural and Electrochemical Properties of Li4Ti5O12 Spinel

  • Park, Jae-Hwan;Lee, Seongsu;Kim, Sung-Soo;Kim, Jong-Huy
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권12호
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    • pp.4059-4062
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    • 2012
  • The effect of a conductive agent on the structural and electrochemical properties of $Li_4Ti_5O_{12}$(LTO) spinel was investigated through neutron diffraction during Li intercalation and electrochemical measurements. The charging process of LTO is known as transformation of the white $(Li_3)_{8a}[LiTi_5]_{16d}O_{12}$ into a dark-colored $(Li_{3-X})_{8a}[Li_{X+Y}]_{16c}[LiTi_5]_{16d}O_{12}$ by incorporating the inserted Li into octahedral 16c sites, and the Li in tetrahedral 8a sites shifted to 16c sites. The occupancy of the tetrahedral 8a site varied with the existence of carbon in the electrode. Without carbon, the lattice parameter and cell volume of LTO decreased more notably than in the carbon-containing LTO electrode during Li insertion process. These phenomena might be attributed that the Li occupancy of the tetrahedral 8a of the LTO electrode without carbon was less than that of the carbon-containing LTO electrode.