• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2004년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.59-59
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• 2004

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2004년도 춘계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.49.1-49.1
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• 2004

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제3권2호
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• pp.63-67
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• 2012

We prepared various $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2-LiFePO_4$ mixed-cathode electrodes by changing the content of $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$ and $LiFePO_4$ used, and we analyzed the electrochemical characteristics of the cathodes. We found that the reversible specific capacity of the cathodes increased and that the capacity retention ratios of the cathodes decreased during cycling as the content of $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$ increased. Conversely, we found that although the reversible specific capacity of the cathodes decreased because of the material composition, the cycle property of the cathodes increased when the $LiFePO_4$ content increased. We analyzed the thermal stability of the $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2-LiFePO_4$ mixed-material cathodes by differential scanning calorimetry and found that it increased as the $LiFePO_4$ content increased.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.225-230
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• 1999

Li(DPM)을 원료로 hot wall 수평 관형 반응기를 이용하여 질소-산소 및 아르곤-산소의 분위기에서 $Li_2O$ 고체박막을 LPMOCVD법으로 합성하였다. XRD와 ESCA 분석으로부터 질소-산소 분위기에서는 $Li_2CO_3$막이, 아르곤-산소의 분위기에서는 $Li_2O$막이 성장하였음을 알아냈다. 성막된 산화리튬과 리튬카보네이트는 기판의 실리콘 성분과 반응하여 실리케이트를 형성하였다. 마이크로 trench법과 Monte Carlo 시뮬레이션에 의해 기상반응 속도상수 및 표면반응 속도상수가 얻어졌으며 이를 이용한 성막속도 계산치와 실험치를 비교한 결과 실험조건범위 내에서 잘 일치하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.97-102
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• 2011

Different amounts of excess lithium in the range of x = 0~0.3 were added to $Li_{1+x}[Mn_{0.720}Ni_{0.175}Co_{0.105}]O_2$ cathode materials synthesized using the co-precipitation method to investigate its microstructure and electrochemical properties. Pure layered structure without impurities was confirmed in the XRD pattern analysis and increasing peak intensity of $Li_2MnO_3$ was observed along with the addition of over 0.2 mol Li. The initial discharge capacity of the stoichiometric composition was determined to be 246 mAh/g, while the discharge capacity of the addition of 0.1 mol Li was obtained to be 241 mAh/g, which was not significantly different from that of the stoichiometric composition. However, the discharge capacities decreased dramatically after the addition of 0.2 and 0.3 mol Li to 162 mAh/g and 146 mAh/g, respectively. In the rate capability test, the active $Li_{1+x}[Mn_{0.720}Ni_{0.175}Co_{0.105}]O_2$ cathode material of the stoichiometric composition showed a dramatic decrease in its discharge capacity with increasing C-rate, as evidenced by the result that the discharge capacity at 5C was 13% compared with 0.1C. On the other hand, the discharge capacity of compositions containing excess lithium was improved at higher current rates. The cycling test showed that the composition containing an excess of 0.1 mol Li had the most outstanding capacity retention.

• 전기화학회지
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• 제20권1호
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• pp.7-12
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• 2017

$LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$의 전구체 물질에 KCl을 첨가함으로써, 리튬카보네이트($Li_2CO_3$)와 리튬수산화물(LiOH)의 양을 감소시켰을 때 전기화학특성에 어떤 영향을 주는지에 대한 연구를 진행하였다. KCl을 1 질량 %로 전구체에 첨가하여 $800^{\circ}C$에서 열처리 한 샘플의 경우, 첨가하지 않은 재료와 대비하여 잔류하는 리튬카보네이트($Li_2CO_3$)는 8,464 ppm에서 1,639 ppm으로 리튬수산화물(LiOH)은 8,088 ppm에서 6,287 ppm으로 크게 감소하였다. XRD 분석결과 KCl의 첨가는 모상구조에 영향을 주지 않았으며, 층상구조 결정성이 약간 개선되는 효과가 확인되었다. 또한, 전하전달 저항($R_{ct}$)은 $255{\Omega}$에서 KCl 첨가 시 $99{\Omega}$으로 감소하였다. 초기 방전 용량은 171.04 mAh/g에서 182.73 mAh/g으로 증가하였으며 싸이클 특성도 개선되었다. 특히, AFM 분석을 통하여 표면적이 50% 감소하는 것을 확인하였는데, 이는 잔류리튬의 산화반응으로 인한 열 때문일 것으로 해석되고, 전해질과의 부반응을 억제할 수 있는 장점이 있었다. 잔류리튬 제거를 위해 KCl을 첨가한 연구는, 아직까지 발표된 바가 없으며, $LiNi_{0.6}Co_{0.2}Mn_{0.2}O_2$계 양극활물질의 전기화학특성을 개선하는데 매우 효과적임을 본 연구를 통해 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권5호
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• pp.79-87
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• 2012

리튬이온전지의 대형화와 범용화에 따라 경제성과 안정성 관점에서 정극재료의 개발은 중요한 과제로 대두되고 있다. 18650 원통형 전지의 에너지 밀도는 발매 초기인 1991년 230Wh/l에서 2005년 2배 이상의 500Wh/l로 증가하였으며, 제품 대부분의 에너지용량은 450~500 Wh/l, 150~190Wh/kg이고 안전성, 제조비 절감 및 장 수명을 중점적으로 개발하고 있다. $LiCoO_2$ 정극활물질 중의 Co가 고가이므로 Co 사용량을 줄이면서 에너지 용량을 향상시키기 위하여 $LiMn_2O_4$, $LiCo_{1/3}N_{i1/3}Mn_{1/3}O_2$, $LiNi_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}O_2$, $LiFePO_4$-C복합체 (167 mA/g)등이 개발되고 있다. 전동자전거용 전지는 출력밀도 500 Wh/kg, 전동공구용 1,500Wh/kg, EV나 PHEV용으로는 4,000~5,000Wh/kg의 대용량 출력밀도를 요구하고 있으므로 배터리 소재의 성능을 향상시키려고 많은 연구가 진행되고 있다. 최근 Graphene-sulfur 복합체정극활물질 600 Ah/kg, 2차전지용 분자클러스터(molecular cluster) 320 Ah/kg 등의 새로운 정극활물질이 연구 개발되고 있으므로 실용화가 기대된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.443-449
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• 2007

The structural and thermal stability of $Li[Co_{0.1}Ni_{0.15}Li_{0.2}Mn_{0.55}]O_2$ electrode during cycling process was studied. The sample was prepared by simple combustion method. Although there were irreversible changes on the initial cycle, O3 stacking for $Li[Co_{0.1}Ni_{0.15}Li_{0.2}Mn_{0.55}]O_2$ structure was retained during the first and subsequent cycling process. Impedance of the test cell was decreased after the first charge-discharge process, which would be of benefit to intercalation and deintercalation of lithium ion on subsequent cycling. As expected, cycling test for 75 times increased impedance of the cell a little, instead, thermal stability of $Li[Co_{0.1}Ni_{0.15}Li_{0.2}Mn_{0.55}]O_2$ was improved. Moreover, based on DSC analysis, the initial exothermic peak was shifted to high temperature range and the amount of heat was also decreased after cycling test, which displayed that thermal stability was not deteriorated during cycling.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제5권1호
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• pp.32-36
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• 2014

The $0.3Li_2MnO_3{\cdot}0.7LiMn_{0.55}Ni_{0.30}Co_{0.15}O_2$ cathode material was prepared via a co-precipitation method. The vapor grown carbon fiber (VGCF) was used as a conductive material and its effects on electrochemical properties of the $0.3Li_2MnO_3{\cdot}0.7LiMn_{0.55}Ni_{0.30}Co_{0.15}O_2$ cathode material were investigated. From the XRD pattern, the typical complex layered structure was confirmed and a solid solution between $Li_2MnO_3$ and $LiMO_2$ (M = Ni, Co and Mn) was formed without any secondary phases. The VGCF was properly distributed between cathode materials and conductive sources by a FE-SEM. In voltage profiles, the electrode with VGCF showed higher discharge capacity than the pristine electrode. At a 5C rate, 146 mAh/g was obtained compared with 232 mAh/g at initial discharge in the electrode with VGCF. Furthermore, the impedance of the electrode with VGCF did not changed much around $9-10{\Omega}$ while the pristine electrode increased from 21.5${\Omega}$ to $46.3{\Omega}$ after the $30^{th}$ charge/discharge cycling.

• 자원리싸이클링
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• 제28권6호
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• pp.79-86
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• 2019

최근, 전기차 증가에 따른 리튬 전지의 사용량 증가로 리튬 가격 증가 및 폐리튬전지 발생량이 증가하고 있다. 이러한 이유로 폐리튬전지 내 리튬 회수에 대한 연구가 진행되고있다. 본 연구에서는 폐전기차 셀분말의 열처리 조건에 따른 선택적 리튬 침출에 관한 연구를 진행하였다. 셀 분말(LiNi_xCo_yMn_zO₂, LiCoO₂)로부터 선택적 리튬 침출을 위해서는 환원을 통한 상변화 및 분리가 필요하다. 폐전기차 셀분말 내 탄소는 고온에서 산소와 반응하여 환원제 역할을 한다. 적정 온도를 알고자 대기/질소 분위기에서 TG-DSC 분석 및 550 ~ 850 ℃ 열처리 후, XRD 분석을 하였다. 열처리 된 분말은 ICP 분석을 위해 D.I water에서 1:10 비율로 침출 후 분석하였다. XRD 분석결과, 700 ℃에서 Li₂CO₃ 피크가 확인되었다. 850 ℃ 열처리 시 Li₂O의 피크가 확인되었는데, 이는 Li₂CO₃가 723 ℃ 이상의 온도에서 Li₂O와 CO₂로 분해되었기 때문이다. 또한 Li₂O와 Al₂O₃와 반응으로 LiAlO₂가 확인되었다. 850 ℃에서 열처리 시 Li 침출율이 낮아졌는데 이는 LiAlO₂가 D.I water에서 침출하지 않기 때문으로 판단된다. 리튬 침출율의 경우 열처리의 조건에 따라 달라지며, 질소 분위기 중 700 ℃로 열처리 시 약 45 %의 리튬침출이 확인되었다. 침출 용액을 고-액분리 후증발농축하여 XRD 분석을 실시한 결과, Li₂CO₃의 피크를 확인하였다.