• 전기화학회지
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• 제9권1호
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• pp.34-39
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• 2006

Li free 음극으로써 구리 foil 집전체에 $Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$ 및 Si 박막을 r.f, 스퍼터링법을 이용하여 증착하고 양극 물질로는 $Li[Co_{0.1}Ni_{0.15}Li_{0.2}Mn_{0.55}]O_2$를 이용하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 박막 증착시 플라즈마 내(in-plasma)와 밖(out of plasma)에 구리 foil을 각각 위치시켰다. X-ray 회절 분석의 경우 각각의 조건에서 $Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$ 및 Si 모두 결정 특성의 차이를 발견할 수 없었다. $Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$의 경우 플라즈마 내에서 증착된 경우 그리고 Si 경우는 플라즈마 밖에서 증착된 경우 각각 싸이클 특성이 우수한 것으로 나타났다. 이는 $Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$ 경우 결정성이 존재할 경우 이온전도 특성이 우수하며 Si 경우 플라즈마 내에서 성장된 박막이 더욱 치밀하여 충방전 중 부피변화에 더욱 민감하였기 때문으로 판단된다. 이상의 결과로부터 (1)전지 용량을 갖는 5게 의한 표면 개질의 경우 구조적으로 안정할 수 있는 비정질 상의 Si이 보다 더 바람직하며 (2) 이온전도 특성을 보이는 $Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$와 같은 소재를 이용하여 표면 개질을 할 경우 Li의 확산이 더욱 용이한 구조가 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권10호
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• pp.1073-1078
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• 1996

• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3233-3237
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• 2010

A $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode was modified by coating with Li-La-Ti-O, and the effect of the coating thickness on their electrochemical properties was studied. The thickness of the coating on the surface of $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ was increased by increasing the wt % of the coating material. The rate capability of the Li-La-Ti-O-coated electrode was superior to that of the pristine sample. 1- and 2-wt %-coated samples showed considerable improvement in capacity retention at high C rates. However, the rate capability of a 5-wt %-coated sample decreased. All the coated samples showed a high discharge capacity and slightly improved cyclic performance under a high cut-off voltage (4.8 V) condition. Results of a storage test confirmed that the Li-La-Ti-O coating layer was effective in suppressing the dissolution of the transition metals as it offered protection from the attack of the acidic electrolyte. In particular, the 2- and 5-wt %-coated samples showed a better protection effect than the 1-wt %-coated sample.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권2호
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• pp.245-250
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• 1999

본 연구에서는$(Li_{0.5}La_{0.5})_{1-y}Sr_yTi_{1-x}Mn_xO_3$와 같은 조성계를 택하여 고용범위 내에서 Sr과 Mn을 변화시켜가며 이온전도도를 고찰하였다. 결과 Sr 치환의 경우 y=0.05 이상에서는 전도도가 급격히 감소하였으며 이는 이온전도에 기여하는 리튬의 절대량이 감소하였기 때문인 것으로 판단된다. Mn의 경우 치환에 의한 격자상수의 변화 외에 Jahn-Teller distortion에 의하여 전도도가 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. A-site와 B-site의 이온이 독립적으로 이온전도에 기여한다는 것을 알 수 있었으며 x=0.0006, y=0.05에서 이온전도도는$2.8{\times}10^{-2}$ S/cm였다.

• 한국재료학회지
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• 제25권8호
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• pp.423-428
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• 2015

Impedancemetric $NO_x$ (NO and $NO_2$) gas sensors were designed with a stacked-layer structure and fabricated using $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ (x = 0, 0.2, 0.5, 0.8 and 1) as the receptor material and $Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ plates as the solid-electrolyte transducer material. The $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ layers were prepared with a polymeric precursor method that used ethylene glycol as the solvent, acetyl acetone as the chelating agent, and polyvinylpyrrolidone as the polymer additive. The effects of the Co concentration on the structural, morphological, and $NO_x$ sensing properties of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders were investigated with powder X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, and its response to 20~250 ppm of $NO_x$ at $400^{\circ}C$ (for 1 kHz and 0.5 V), respectively. When the as-prepared precursors were calcined at $700^{\circ}C$, only a single phase was detected, which corresponded to a perovskite-type structure. The XRD results showed that as the Co concentration of the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased, the crystal structure was transformed from an orthorhombic phase to a rhombohedral phase. Moreover, the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$ powders with $0{\leq}x<0.8$ had a rhombohedral symmetry. The size of the particles in the $LaCr_xCo_{1-x}O_3$powders increased from 0.1 to $0.5{\mu}m$ as the Co concentration increased. The sensing performance of the stack-structured $LaCr_xCo_{1-x}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensors was found to divide the impedance component between the resistance and capacitance. The response of these sensors to NO gas was more sensitive than that to $NO_2$ gas. Compared to other impedancemetric sensors, the $LaCr_{0.8}Co_{0.2}O_3/Li_{1.3}Al_{0.3}Ti_{1.7}(PO_4)_3$ sensor exhibited good reversibility and reliable sensingresponse properties for $NO_x$ gases.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.890-896
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• 2009

Li(Ni, Co, Mn)$O_2$ has been known as one of the most promising cathode materials for lithium secondary batteries. However, it has some problems to overcome for commercialization such as inferior rate capability and unstable thermal stability. In order to address these problems, surface modification of cathode materials by coating has been investigated. In the coating techniques, selection of coating material is a key factor of obtaining enhanced properties of cathode materials. In this work, we introduced solid electrolyte (Li-La-Ti-O) as a coating material on the surface of $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Specially, we focused on a rate performance of Li-La-Ti-O coated $Li[Ni_{0.3}Co_{0.4}Mn_{0.3}]O_2$ cathode. Both bare and Li-La-Ti-O 2 wt.% coated sample showed similar discharge capacity at 0.5C rate. However, as the increase of charge-discharge rate to 3C, the coated samples displayed better discharge capacity and cyclic performance than those of bare sample.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.930-935
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• 2004

$({Li}_{0.5}0{La}_{0.5}){TiO}_3$ (LLTO) solid electrolyte was grown on LiCo{O}_2 (LCO) cathode films deposited on $Pt/Ti{O}-2/Si{O}_2/Si$ substrate using pulsed laser deposition for all-solid-state lithium microbattery. LLTO solid electrolyte exhibits an amorphous phase at various deposition temperatures. LLTO films deposited at 10$0^{\circ}C$ showed a clear interrace without any chemical reaction with LCO, and showed an initial discharge capacity of 50 $\mu$Ah/cm$^2$-$\mu$m and capacity retention of 90 % after 100 cycles with Li anode in 1mol$ LiCl{O}_4$ in propylene carbonate (PC). The increase of capacity retention in LLTO/LCO structure than LCO itself was attributed to the structural stability of LCO cathode films by the stacked LLTO. The cells of LLTO/LCO with LLTO grown at $100^{\circ}C$ showed a good cyclic property of 63.6 % after 300 cycles. An amorphous LLTO solid electrolyte is possible for application to solid electrolyte for all-solid-state lithium microbattery.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권6호
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• pp.513-518
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• 2003

La/sub 2/3-x/Li/sub 3x/□/sub 1/3-2x/TiO₃ compounds with x=0.13 and 0.12 were prepared by slow cooling (x=0.13) and rapid quenching (x=0.12) into the liquid nitrogen after sintering at 1350℃ for 6 h. Their crystal structure has been determined by Rietveld refinement of both the powder neutron and X-ray diffraction data. From neutron diffraction data, we found that the main phase was not tetragonal (P4/mmm), but trigonal (R3cH). The refinement of neutron diffraction for the slow cooled samples were in a good agreement with a new model; a mixture of trigonal (R3cH, 45.7 wt％), tetragonal (p4/mmm, 37.0 wt％), and Li/sub 0.57/Ti/sub 0.86/O₂(pbnm, 17.2 wt%), but the quenched sample was found not to contain tetragonal (p4/mmm). X-ray diffraction data couldn't be well fitted because of the Poor scattering factor of lithium ions and the similar reflection patterns among trigonal (R3cH), tetragonal (p4/mmm), and cubic (Pm3m). We also knew that one transport bottlenecks is destroyed by one La vacancy in the case of trigonal (R3cH).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.202.1-202.1
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• 2014

최근 대용량 에너지 저장장치로 사용하고자 하는 리튬-공기전지는 리튬 음극과 액체 전해질 사이의 화학적 불안정성이 문제가 되고 있다. 또한 리튬이온전지는 액체전해질의 사용으로 인해 폭발 등의 안정성 문제가 대두되고 있는 실정이다. 때문에 리튬-공기전지에서 리튬 음극을 액체 전해질로부터 보호할 수 있으며, 리튬이온전지의 액체전해질과 대체하였을 때 전극과도 안정한 고체전해질의 연구가 필요하다. 고체전해질은 구조적으로 crystalline, glassy, 폴리머로 나눌 수 있는데, 이 중 crystalline 구조의 고체전해질은 glassy 및 폴리머 고체전해질에 비해 상온에서 비교적 이온전도도가 높다고 알려져 있다 [1]. 그러나 이온전도도가 높은 황화물 및 질화물 고체전해질은 수분에 민감한 반면 [2,3], 산화물 계열의 물질은 안정할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이온전도도가 높은 산화물인 lithium lanthanum titanate ($Li_{0.5}La_{0.5}TiO_3$, LLTO)를 고체전해질로 선정하여 다양한 환경에서 화학적 안정성에 관해 연구하였다. LLTO와 각종 용액과의 화학적 안정성을 살펴보기 위해 고체전해질을 DI water, 1 M $LiPF_6$ Ethylene Carbonate (EC)-Dimethyl Carbonate (DMC) (50:50 vol.%), 0.57 M LiOH (pH=13), 0.1 M HCl (pH=1)에 immersion하고 무게, 표면형상, 상(phase), 이온전도도 등의 변화를 관찰하였다. 또한 LLTO와 전극간의 반응성을 알아보기 위해 LLTO 분말과 음극물질인 $Li_4Ti_5O_{12}$ 및 양극물질인 $LiCoO_2$ 분말을 혼합한 후 $300^{\circ}C{\sim}700^{\circ}C$의 온도범위에서 열처리하여 반응을 가속화 한 후 상변화 현상을 살펴보았다.