• 제목/요약/키워드: Lithium vanadium oxide

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In-situ 스퍼터링을 이용한 잔고상 박막 전지의 제작 및 전기화학적 특성 평가 (Fabrication and Electrochemical Characterization of All Solid-State Thin Film Micro-Battery by in-situ Sputtering)

  • 전은정;윤영수;남상철;조원일;신영화
    • 전기화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.115-120
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    • 2000
  • 양극 물질로 산화바나듐 박막, 고체전해질로는 LiPON 박막 그리고 음극 물질로는 리튬 금속 박막을 선택하여 $Li/LiPON/V_2O_5/Pt$ 구조의 전고상 박막 전지를 제작하였고 전지 특성을 평가하였다. 산화바나듐 박막은 여러 산소 분압에서 직류 반응성 스퍼터링으로 증착하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 $20\%\;O_2/Ar$비에서 가장 우수한 가역 특성을 나타내었다. 직류 반응성 스퍼터링에 의해 산화바나듐 박막을 제작한 후 진공을 그대로 유지한 상태에서 r.f. 반응성 스퍼터링에 의해 LiPON 고체전해질 박막을 증착하였다. 그 후 dry room내에서 진공 열증착법에 의해 리튬 금속 박막을 증착하여 전고상의 박막 전지를 제작하였다. $Li/LiPON/V_2O_5$ 박막 전지를 전압 범위와 전류 밀도를 변화시켜 충방전 시험을 행한 결과 $7{\mu}A/cm^2$의 전류 밀도와 3.6-2.7 V의 전압범위에서 가장 우수한 가역 특성을 나타내었다. $Li/LiPON/V_2O_5$박막 전지로 초시계를 구동 시켰으며 이는 in-situ공정에 의해 제작된 박막 전지가 소자 에너지원으로의 응용 가능성을 보여 주었다.

미량의 은이 첨가된 바나듐산화물 전극 (The Electrochemical Properties on the Silver Doped Vanadium Oxide Xerogel)

  • 박희구;김근태;이만호
    • 전기화학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 졸-겔법을 이용하여 미량의 은이 도핑된 $Ag_xV_2O_5$ xerogel(x=0.06, 0.11, 0.22)을 합성하여 리튬이차전지용 양극 소재로서 전기화학적 특성을 연구하였다. $Ag_xV_2O_5$ xerogel은 무정형의 층상구조로 열처리하면 orthorhombic 구조로 전환되었으며, 표면구조는 $V_2O_5$와 유사한 단위체가 서로 얽혀 일정한 방향으로 성장하여 비등방성 fibril을 형성하고 있다. $Li/Ag_xV_2O_5$ xerogel셀의 전지 용량(specific capacity)은 10mA/g의 방전율에서 평균 359mAh/g, 싸이클 효율 $94\%$이상이었으며, 바나듐산화물에 첨가된 미량의 은에 의해 전기화학적 특성이 향상되었다. NMR실험으로 서로 다른 환경의 $Li^{+}$이온이 전극에 존재함을 확인하였다.

우레아 및 포름산을 이용한 바나듐 산화물 나노소재의 합성 및 전기화학적 특성 (Vanadium Oxide Nanomaterials Prepared Using Urea and Formic Acid as Cathodes for Lithium Batteries)

  • 박수진;이만호;박희구
    • 공업화학
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    • 제21권2호
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    • pp.211-216
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    • 2010
  • 우레아와 포름산을 이용한 균일침전법으로 $(NH_4)_{0.3}V_2O_5$$V_2O_5$ 나노소재를 합성한 후 TGA, SEM, FT-IR, XRD, 선형 전압전류법 등을 이용하여 물성과 전기화학적 특성을 조사하였다. 평균 층간 거리는 우레아 첨가 유무에 따라 $10.7{\AA}$, $14.2{\AA}$로 각각 나타났다. 또한 표면구조는 합성 시 우레아가 첨가된 소재는 나노로드, 포름산만 첨가된 시료는 나노쉬트 모양의 단위체가 형성되었다. $95^{\circ}C$에서 우레아를 첨가하여 제조한 $(NH_4)_{0.3}V_2O_5$ 나노소재의 전지용량은 평균 280 mAh/g 이상이었다.

Amorphous Vanadium Titanates as a Negative Electrode for Lithium-ion Batteries

  • Lee, Jeong Beom;Chae, Oh. B.;Chae, Seulki;Ryu, Ji Heon;Oh, Seung M.
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제7권4호
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    • pp.306-315
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    • 2016
  • Amorphous vanadium titanates (aVTOs) are examined for use as a negative electrode in lithium-ion batteries. These amorphous mixed oxides are synthesized in nanosized particles (<100 nm) and flocculated to form secondary particles. The $V^{5+}$ ions in aVTO are found to occupy tetrahedral sites, whereas the $Ti^{4+}$ ions show fivefold coordination. Both are uniformly dispersed at the atomic scale in the amorphous oxide matrix, which has abundant structural defects. The first reversible capacity of an aVTO electrode ($295mAhg^{-1}$) is larger than that observed for a physically mixed electrode (1:2 $aV_2O_5$ | $aTiO_2$, $245mAhg^{-1}$). The discrepancy seems to be due to the unique four-coordinated $V^{5+}$ ions in aVTO, which either are more electron-accepting or generate more structural defects that serve as $Li^+$ storage sites. Coin-type Li/aVTO cells show a large irreversible capacity in the first cycle. When they are prepared under nitrogen (aVTO-N), the population of surface hydroxyl groups is greatly reduced. These groups irreversibly produce highly resistive inorganic compounds (LiOH and $Li_2O$), leading to increased irreversible capacity and electrode resistance. As a result, the material prepared under nitrogen shows higher Coulombic efficiency and rate capability.

전해절용 $Li_2O-V_2O_5-TeO_2$ 계 글라스 세라믹스의 전기적 특성 (Electrical Properties of $LI_2O-V_2O5-TeO_2$ Glasses for Solid State Electrolyte)

  • 이창희;박재현;손명모;이헌수;구할본;박희찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.304-304
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    • 2006
  • Ternary tellurite glassy systems ($Li_2O-V_2O_5-TeO_2$) have been synthesised using Vanadium oxide as a network former and Lithium oxide as network modifier. The addition of a metal oxide makes them electric or mixed electric-ionic conductors, which are of potential interest as cathode materials for solid-state batteries. This glass-ceramics crystallized from the $Li_2O-V_2O_5-TeO_2$ system are particularly interesting, because they exhibit high conductivity (up to $5.63{\times}10^{-5}$ S/cm) at room temperature the glass samples were prepared by quenching the melt on the copper plate and the glass-ceramics were heat-treated at crystallizing temperature determined from differential thermal analysis (DTA). The electric DC conductivity result have been analyzed in terms of a small polaron-hopping model.

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고체전해질용 $Li_2O-V_2O_5-P_2O_5$ 유리의 전기적 특성 (Electrical Properties of $Li_2O-V_2O_5-P_2O_5$ Glasses for Solid State Electrolyte)

  • 이창희;손명모;이헌수;구할본;박희찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.334-335
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    • 2005
  • Ternary tellurite glassy systems ($Li_2O-V_2O_5-P_2O_5$) have been synthesised using Vanadium oxide as a network former and Lithium oxide as network modifier. The addition of a metal? oxide makes them electric or mixed electric-ionic conductors, which are of potential interest as cathode' materials for solid-state batteries. This glass-ceramics crystallized from the $Li_2O-V_2O_5-P_2O_5$ system are particularly interesting, because they exhibit high conductivity (up to $5.95\times10^{-4}$ S/cm) at room temperature. the glass samples were prepared by quenching the melt on the copper plate and the glass-ceramics were heat-treated at crystallizing temperature determined from differential thermal analysis (DTA). The electric D.C conductivity result have been analyzed in terms of a small polaron-hopping model.

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구리-바나듐 산화물 박막의 양극 특성 및 전 고상 전지의 제작 (Characteristics of Copper Vanadium Oxide$(Cu_{0.5}V_2O_5)$ Cathode for Thin Film Microbattery)

  • 임영창;남상철;박호영;윤영수;조원일;조병원;전해수;윤경석
    • 전기화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.219-223
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    • 2000
  • 구리-바나듐 산화물 양극을 이용하여 $(Cu_{0.5}V_2O_5)$으로 구성된 전 고상의 리튬이차박막전지를 제작하였다. 구리-바나듐 산화물 박막은 reactive DC magnetron sputtering을 이용하여 co-sputtering에 의해 제조하였고 Lipon고체전해질은 순수한 질소 분위기 하에서 RF 스퍼터링으로 제조하였다. XRD분석을 통해 구리-바나듐 산화물 박막이 비정질임을 확인하였고, EC:DMC(1:1 in IM $LiPF_5$)액체전해질을 사용한 반전지 구조에서 그 전기화학적 특성을 고찰하였다. Lipon고체전해질의 이온전도도는 $25^{\circ}C$에서 $1.02\times10^{-6}S/cm$를 나타내었고 전고상 박막전지는 $1.5V\~3.6V$의 전압구간, $50{\mu}A/cm^2$의 전류밀도에서 500싸이클까지 약 $50{\mu}Ah/cm^2{\mu}m$의 방전용량을 유지하였다

VO2 온도센서를 이용한 전원차단 PCM 구성 (Built-in protection circuit module by using VO2 temperature sensors)

  • 송건화;최정범;손명우;유광수
    • 센서학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.28-32
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    • 2009
  • Most portable mobile devices employ rechargeable lithium-ion batteries. This lithium-ion battery usually suffers from the possibility of explosion due to heat generation from surrounding atmosphere or internal deficiency during charging or at overuse. To solve these problems, most rechargeable batteries have a built-in protection circuit module (PCM). The resistance of a properly processed $VO_2$ critical temperature sensor (CTS) is changed dramatically at a critical temperature of around $68^{\circ}C$, which can replace some bi-metal, NTC, or PTC sensors embedded in PCM. Such $VO_2$ CTS consumes a very small current at the level of natural discharge. Experimental results showed that this CTS could be applied to a PCM as the PCM could protect the battery while keeping its power consumption at minimum.

Synthesis and Characterization of Silver Vanadium Oxide as a Cathode for Lithium Ion Batteries

  • Nguyen, Van Hiep;Gu, Hal-Bon
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권3호
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    • pp.139-142
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    • 2016
  • β-AgVO3 nanorods have been successfully synthesized using a soft chemistry route followed by heat treatment. They were characterized by X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy, and their electrochemical properties were investigated using cyclic voltammetry, impedance spectra, and charge-discharge tests. The results showed that the smooth-surfaced nanorods are very uniform and well dispersed, with diameters of ~100-200 nm and lengths of the order of several macrometers. The nanorods deliver a maximum specific discharge capacity of 275 mAh g-1 at 30 mA g-1. They also demonstrated good rate capability with a discharge capacity at the 100th cycle of 51 mAh g-1.

천연베릴을 이용한 온도구배 환류법에 의한 합성 Emerald 단결정 육성 (Single crystal growth of syntheric emerald by reflux method of temperatute gradient using natural beryl)

  • 최의석;김무경;안영필;서청교;안찬준;이종민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.532-538
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    • 1998
  • 한국산 천연베릴을 잉요하여 온도구배융제환류법에 의해 에메랄드($3BeO{\cdot}Al_2O_3{\cdot}6SiO_2:Cr^{3+}$) 단결정이 성장되었다. 리튬-몰리브데늄-바나디움 산화물계 융제는 $(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$, 와 $V_2O_5-Li_2O$를 서로 다르게 용융한 2종류의 융제를 혼합하여 제조하였다. 융제의 최적 조성은 산화몰리브데늄.바나디움에 대한 산화리튬의 몰비($(MoO_3+V_2O_5)/Li_2O$)가 3몰이었고 융제첨가제는 Li2O량에 대하여 $K_2O$ 또는 $Na_2O$를 0.2mole% 이내로 치환하였다. 베릴원료의 용융 농도는 융제량에 대하여 3~10% 함량이었고, $Cr_2O_3$ 발색제는 베릴량에 대하여 1%이었다. 융액은 용융, 성장, 회수 블록으로 나뉘어진 3지대 온도구배 결정성장로에서, $1100^{\circ}C$$1000^{\circ}C$ 사이의 안정상태에서 연속적으로 순환되도록 하였다. 에메랄드 단결정은 성장지대에서 950~$1000^{\circ}C$ 구간에서 1일 1회 2시간동안 열진동 처리하였을 때 미소핵의 생성이 억제된 대형 단결정을 성장시킬 수 있었다. 육각주상 에메랄드 단결정의 우선성장방향은 c(0001) 바닥면이었고, m(1010) 기둥면에 수직이었다.

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