• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.226-226
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• 2003

The Commercial LiCoO$_2$ particles, which were 7.7${\mu}{\textrm}{m}$ in average diameter, were coated with $Al_2$O$_3$ by a gas suspension spray coating method. The coating amount of $Al_2$O$_3$ on the surface of LiCoO$_2$ was varied from 0.1 to 2 wt.% and compared their electrochemical characteristics with those of bare LiCoO$_2$. $Al_2$O$_3$ coating on the surface of LiCoO$_2$ increased surface area and electrical conductivity, and showed the better cycle and thermal stability even at the higher voltage. The observed optimum A1$_2$O$_3$ coating amount that exhibited the highest capacity retention was 0.2 wt.%.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권3호
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• pp.303-313
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• 1997

용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 메트릭스의 성형성 및 강도 증진을 위한 알루미나/${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스에 대하여 연구하였다. ${\gamma}$-LiAlO2 입자에 10~30wt%의 화이버를 첨가한 슬러리를 테이프캐스팅 한 후 $650^{\circ}C$까지 열처리하여 두께가 500~600$\mu\textrm{m}$인 MCFC 매트릭스를 제조하였다. 화이버의 첨가량이 증가할수록 매트릭스의 기공율은 감소하였으나 입자크기가 대략 50$\mu\textrm{m}$인 ${\gamma}$-LiAlO2 분체의 첨가비를 50wt%까지 증가시킴으로써 MCFC 매트릭스에 적합한 기공율(50~60%)을 얻을 수 있었다. 알루미나 화이버의 첨가량이 20wt% 이고 길이가 250$\mu\textrm{m}$이하인 화이버를 사용하였을 때 매트릭스내의 분산성 및 강도 증진 효과가 가장 우수하였다. 반면에 본 연구에서 제조한 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버를 이용한 강화 매트릭스의 강도(156 gf/$\textrm{mm}^2$)는 알루미나 화이버 강화 매트릭스에 비해 20~40% 정도 증진되었다. 또한 알루미나 화이버 강화 매트릭스는 용융탄산염에 의하여 부식되지만 ${\gamma}$-LiAlO2 화이버 강화 매트릭스는 전혀 부식되지 않음을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권1호
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• pp.84-88
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• 2009

Al이 치환된 $LiMn_2O_4$ 미세 분말을 구연산과 에틸렌 글리콜이 첨가된 분무용액으로부터 분무열분해 공정에 의해 합성하였다. 구형의 형상, 다공성의 구조 및 마이크론 크기를 가지는 전구체 분말들은 $800^{\circ}C$ 이상의 후열처리 온도에서 마이크론 크기 및 균일한 형태를 가지는 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말들로 전환되었다. 후열처리 온도가 $700^{\circ}C$ 일 때 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말은 94 mAh/g의 낮은 초기 방전 용량을 가졌다. 후열처리 온도가 $750^{\circ}C$에서 $1,000^{\circ}C$로 증가함에 따라 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_2$ 분말의 초기 방전 용량은 103 mAh/g에서 117 mAh/g로 변화하였으며, 후열처리 온도 $750^{\circ}C$에서 최대 초기 방전용량을 가졌다. 반면에 후열처리 온도 $900^{\circ}C$에서 얻어진 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_2$ 분말들이 좋은 사이클 특성을 가졌다. 전류밀도 0.1 C에서 70 사이클 충방전 후에 $LiMn_{11/6}Al_{1/6}O_4$ 분말들의 방전 용량은 107 mAh/g에서 100 mAh/g으로 감소하였고 93%의 사이클 효율을 유지하였다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.27-31
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• 2002

4성분 $Li_2O-B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2$ 유리들을 $R({\equiv}Li_2Omole%/B_2O_3mole%)$과 $K({\equiv}(Al_2O_3mole%+SiO_2mole%/B_2O_3mole%)$에 의해 제작하여 유리들의 구조를 굴절률 (refractive index)과 Vicker's 경도(hardness)의 변화를 측정하여 분석하였다. 먼저, 굴절률의 증가는 유리 내부구조의 분극률을 증가시키는 $Li^+$ 양이온 수의 증가에 우선적으로 의존하여 증가하였으며, 적은 양의 리튬 산화물($Li_2O$)이 첨가된 영역에서는 굴절률은 리튬 이온 양에 의존하며, 많은 양의 리튬 산화물이 첨가된 영역에서는 큰 몰 부피를 갖고 하나의 비가교 산소를 갖는 $BO_3{^-}$ 단위들의 형성으로 유리 구조 내의 몰 부피 증가로 유리들의 굴절률의 증가가 둔화되었다. 그리고 알루미늄 산화물($Al_2O_3$)과 규소 산화물($SiO_2$)의 증가에 따라 굴절률의 감소는 $Al_2O_3$와 $SiO_2$에 의해 형성되어진 $AlO_4$ 단위들과 $SiO_4{^-}$ 단위들이 붕소 산화물($B_2O_3$)에 의해 형성되어진 $BO_4$단위들보다 몰 부피의 증가로 감소되어졌다. 또한, 경도의 증가는 유리 망목구조에 형성되어지는 $BO_4$ 단위 수에 의존하였으며, 경도의 감소는 유리 망목구조를 개방화시키는 $BO_3{^-}$ 단위 수에 의존하여 감소함을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권10호
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• pp.1079-1088
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• 1996

Discontinuous ${\gamma}$-LiAlO2 fibers for fiber-reinforcing MCFC matrixes have been produced by the sol-gel process using the centrifugal spinning apparatus of the Rotary type. Gel fibers could be obtained through spinning of stable LiAlO2 complex polymetric sols under the optimum spinning conditions (hollow-disc rotating velocity 9000 rpm sol feeding rate of 4ml/min flowing N2 temperature of 4$0^{\circ}C$ and flowing N2 pressure of 4 bar). It was found that defect free and densified ${\gamma}$-LiAlO2 fibers with the relative density of 98% and the mean diameter of 4.7${\mu}{\textrm}{m}$ were prepared when the spinned fibers were heat-treated to 100$0^{\circ}C$ on the specified heating schedule. in particular the mean diameter and length of fibers could be controlled by the pressure of flowing N2 and the chopping-sieving method respectively.

• 한국재료학회지
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• 제17권8호
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• pp.447-451
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• 2007

We investigated the dependence of the various annealing conditions and thickness ($6\sim45nm$) of the Ti-doped $Al_2O_3$ coating on the electrochemical properties and the capacity fading of Ti-doped $Al_2O_3$ coated $LiCoO_2$ films. The Ti-doped-$Al_2O_3$-coating layer and the cathode films were deposited on $Al_2O_3$ plate substrates by RF-magnetron sputter. Microstructural and electrochemical properties of Ti-doped-$Al_2O_3$-coated $LiCoO_2$ films were investigated by transmission electron microscopy (TEM) and a dc four-point probe method, respectively. The cycling performance of Ti-doped $Al_2O_3$ coated $LiCoO_2$ film was improved at higher cut-off voltage. But it has different electrochemical properties with various annealing conditions. They were related on the microstructure, surface morphology and the interface condition. Suppression of Li-ion migration is dominant at the coating thickness >24.nm during charge/discharge processes. It is due to the electrochemically passive nature of the Ti-doped $Al_2O_3$ films. The sample be made up of Ti-doped $Al_2O_3$ coated on annealed $LiCoO_2$ film with additional annealing at $400^{\circ}C$ had good adhesion between coating layer and cathode films. This sample showed the best capacity retention of $\sim92%$ with a charge cut off of 4.5 V after 50 cycles. The Ti-doped $Al_2O_3$ film was an amorphous phase and it has a higher electrical conductivity than that of the $Al_2O_3$ film. Therefore, the Ti-doped $Al_2O_3$ coated improved the cycle performance and the capacity retention at high voltage (4.5 V) of $LiCoO_2$ films.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권4호
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• pp.507-515
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• 1995

The monolithic dry gels of the Li2O-Al2O3-TiO2-SiO2 system were prepared by the sol-gel technique using metal alkoxides as starting materials to obtain monolithic glass-ceramics at low temperature without melting. Activation energy for the crystal growth of the gel with 6.05% TiO2, nucleating ageng, for the preparation of Li2O-Al2O3-TiO2-SiO2 system glass-ceramic was 101.14kcal/mol. As a result of the analysis of DTA & XRD, it was confirmed that the crytallization of Li2O-Al2O3-TiO2-SiO2 system glass-ceramic was the most efficient when 6.05% TiO2, nucleating agent, was added. $\beta$-eucryptite solid solution crystals and $\beta$-spodumene solid solution crystals were detected in the sample heat treated above 85$0^{\circ}C$. The sintered gel heat treated at 85$0^{\circ}C$ had the specific surface area of 185$m^2$/g, the pore volume of 0.19cc/g and the average pore radius of 20.8$\AA$. This shows that the sintered gel is also comparatively porous material. In temperature range of 25~85$0^{\circ}C$ thermal expansion coefficient of the specimen which was crystallized for 10hrs at 85$0^{\circ}C$ was 6.7$\times$10-7/$^{\circ}C$, which indicated that the crystallized specimen was turned out to be the glass-ceramic with low thermal expansion.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권2호
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• pp.101-106
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• 2017

$Li_2SiO_3$ was used as a coating material to improve the electrochemical performance of $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$. $Li_2SiO_3$ is not only a stable oxide but also an ionic conductor and can, therefore, facilitate the movement of lithium ions at the cathode/electrolyte interface. The surface of the $Li_2SiO_3$-coated $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ was covered with island-type $Li_2SiO_3$ particles, and the coating process did not affect the structural integrity of the $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ powder. The $Li_2SiO_3$ coating improved the discharge capacity and rate capability; moreover, the $Li_2SiO_3$-coated electrodes showed reduced impedance values. The surface of the lithium-ion battery cathode is typically attacked by the HF-containing electrolyte, which forms an undesired surface layer that hinders the movement of lithium ions and electrons. However, the $Li_2SiO_3$ coating layer can prevent the undesired side reactions between the cathode surface and the electrolyte, thus enhancing the rate capability and discharge capacity. The thermal stability of $Li[Ni_{0.8}Co_{0.15}Al_{0.05}]O_2$ was also improved by the $Li_2SiO_3$ coating.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.195-200
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• 1997

핵융합로 증식재용 r-LiAlO$_2$, Li$_2$ZrO$_3$, Li$_2$TiO$_3$ 분말을 자발착화 연소반응법으로 합성하였다. LiAlO$_2$와 달리 Li$_2$ZrO$_3$ 와 Li$_2$TiO$_3$는 가열하는 동안 침전물이 생겼지만 카르복실산기만을 지닌 구연산과 아민기만을 지닌 우레아를 화학정량의 조성으로 혼합한 연료로 쉽게 분말을 합성할 수 있었다. LiAlO$_2$나 Li$_2$TiO$_3$분말은 별도의 하소 공정이필요없이 원하는 결정상이 형성되었으며, Li$_2$ZrO$_3$분말은 Li이 과량인 상이 형성되므로 110$0^{\circ}C$에서 하소하여 원하는 상을 얻었다. 합성된 Li계 산화물 분말은 비표면적 10~17 $m^2$/g으로 약 150 nm정도의 입자크기를 갖는 미세한 입자이었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제15권1호
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• pp.83-90
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• 2017

사용후핵연료 파이로프로세싱에서는 방사성 희토류 염화물($RECl_3$)을 함유한 LiCl-KCl 공융염폐기물이 발생되며, 핫셀시설에서 운영을 목적으로 단순한 형태의 공융염폐기물 처리공정을 개발하는 것이 필요하다. 본 연구에서는, LiCl-KCl 공융염폐기물 내 희토류 핵종 분리/고화공정의 단순화를 목적으로 $Li_2O-Al_2O_3-SiO_2-B_2O_3$계의 무기합성매질을 이용하여 LiCl-KCl 공융염 내 희토류 핵종(Nd)을 분리한 후 분리생성물을 바로 고화하는 시험을 실시하였다. 공융염 내 희토류 염화물($NdCl_3$) 대비 0.67의 무게비에 해당하는 무기합성매질의 양으로도 Nd 핵종을 98wt% 이상 분리할 수 있었고, 이 때 얻은 희토류 핵종 포집생성물은 약 50wt% 수준의 희토류 산화물 함량을 보유하고 있었으며, 이 포집생성물을 화학적 내구성이 우수한 단일상의 균질한 유리고화체로 제조할 수 있었다. 이 결과들은 LiCl-KCl 공융염폐기물 내 희토류 핵종의 분리/고화공정을 단순화하기 위한 방안수립에 활용될 수 있을 것이다.