• 제목/요약/키워드: Mn/$ZrO_2$

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Enhanced Electrochemical Properties of All-Solid-State Batteries Using a Surface-Modified LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Cathode

  • Lim, Chung Bum;Park, Yong Joon
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.411-420
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    • 2020
  • Undesirable interfacial reactions between the cathode and sulfide electrolyte deteriorate the electrochemical performance of all-solid-state cells based on sulfides, presenting a major challenge. Surface modification of cathodes using stable materials has been used as a method for reducing interfacial reactions. In this work, a precursor-based surface modification method using Zr and Mo was applied to a LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 cathode to enhance the interfacial stability between the cathode and sulfide electrolyte. The source ions (Zr and Mo) coated on the precursor-surface diffused into the structure during the heating process, and influenced the structural parameters. This indicated that the coating ions acted as dopants. They also formed a homogenous coating layer, which are expected to be layers of Li-Zr-O or Li-Mo-O, on the surface of the cathode. The composite electrodes containing the surface-modified LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 powders exhibited enhanced electrochemical properties. The impedance value of the cells and the formation of undesirable reaction products on the electrodes were also decreased due to surface modification. These results indicate that the precursor-based surface modification using Zr and Mo is an effective method for suppressing side reactions at the cathode/sulfide electrolyte interface.

액츄에이터 응용을 위한 $Fe_2O_3$$MnO_2$ 첨가에 따른 $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ 세라믹스에서의 유전 및 압전 특성 (Effects of $Fe_2O_3$ and $MnO_2$ Additives on Dielectric and Piezoelectric Properties of $Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3-PbZrO_3$ Ceramics for Actuator Applications)

  • 임은경;백종후;김창일;신범승;임종인;이영진;최병현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.329-330
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    • 2006
  • 본연구에서는 초음파 모터 등의 고출력 액츄에이터에 응용 가능한 $0.4Pb(Ni_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-$0.6Pb(Zr_{0.405}Ti_{0.595})O_3$ + 0.25wt% $Fe_2O_3$ 조성시스템에 $MnO_2$ (0~1 wt.%)첨가하여 압전, 유전특성 및 미세구조에 관해 고찰하였다. 본조성을 $1125{\sim}1175^{\circ}C$ 온도에서 2시간 소결하여 시편을 제조하였으며 이의 결정구조 및 미세조직을 분석하였다. $MnO_2$ 첨가량 증가에 따라 압전 상수와 전기기계결함계수는 감소하였으며, 기계적 품질계수는 0.5 wt% 첨가시까지 증가하였으나 첨가량이 그 이상 증가함에 따라 감소하였다. 압전특성은 $1125^{\circ}C$에서 소결한 $MnO_2$ 0.5wt%조성에서 ${\varepsilon}r$ = 2040, kp = 0.66, $d_{33}$ = 504, Qm=438의 우수한 특성을 나타내었다.

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NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응을 위한 철 제올라이트 촉매의 내황성에 미치는 조촉매 효과 (The Effect of Promoter on the SO2-resistance of Fe/zeolite Catalysts for Selective Catalytic Reduction of NO with Ammonia)

  • 하호정;최준환;한종대
    • 청정기술
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    • 제21권3호
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    • pp.153-163
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    • 2015
  • Fe/제올라이트 촉매의 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응 활성에 미치는 반응가스 중의 수분과 SO2의 영향을 조사하였다. Fe/제올라이트 촉매에 조촉매로 Mn, Zr과 Ce를 첨가한 Fe/제올라이트 촉매로 수분과 SO2가 포함된 저온에서의 NO의 암모니아 선택적 촉매환원반응에서 조촉매 첨가효과를 조사하였다. 조촉매는 이온교환법으로 철을 담지시킨 Fe/제올라이트 촉매에 건식 함침법으로 첨가하였다. 제올라이트는 디젤엔진에서의 SCR기술의 적용을 위하여 NH4-BEA와 NH4-ZSM-5을 사용하였다. 촉매의 특성은 BET, XRD, SEM/EDS와 TEM/EDS를 사용하여 조사하였다. 반응가스 중에 5% H2O와 100 ppm SO2이 존재하는 경우 Fe/BEA 촉매의 NO 전환율은 200 ℃에서 77%에서 47%로 감소하였다. MnFe/BEA 촉매는 수분과 SO2가 존재하는 경우에 200 ℃에서 53% 이상의 NO 전환율을 나타내며 Fe/BEA 촉매보다 우수한 반응활성을 보였다. Mn은 Fe 성분의 분산도를 증가시키고 Fe의 소중합체 형성을 방지하는 효과를 나타내었다. 첨가제는 Mn이 Zr과 Ce보다 우수한 특성을 나타내었다. 250 ℃ 이하의 온도에서 Fe/BEA 촉매가 Fe/ZSM-5 촉매보다 우수한 반응특성을 나타내었다.

강유전성 후막 PTC 서미스터의 제조 및물성 (Manufacture and properties of Thick Film Ferroelectric PTC Thermistor)

  • 구본급
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.63-72
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    • 1998
  • 후막 PTC를 제조하기 위하여 BaTiO3 주원료에 Sb2O3와 MnO2를 첨가한 PTC 페이 스트를 ZrO2와 BaTiO3 기판위에 인쇄한후 13$25^{\circ}C$에서 1시간 동안 소결하였다. BaTiO3 기판 위에 형성된 PTC후막은 PTCR 특성을 나타내었다. 그러나 ZrO2기판위에 인쇄된 시편의 경 우 PTCR특성이 나타나지 않았다. 이것은 ZrO2기판과 인쇄된 PTC페이스트간의 열팽창계수 차이에 의한 thermal cracking 때문에 후막 PTC 형성이 불가능함을 보여주었다.

Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ 세라믹스의 압전 및 강유전특성 (Piezoelectric and Ferroelectric Properties of Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$ Ceramics)

  • 이용현;조정호;김병익;최덕균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.257-257
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    • 2007
  • 압전 액츄에이터의 효율적 작동을 위해서는 변위량이 크고 이력이 없으며 응답이 빠르고 온도특성이 좋아야 하는 등의 여러 조건들을 만족시켜야 한다. 따라서 본 실험은 압전 효율은 높이고 압전 손실은 낮추기 위하여 Pb$[(Mn_{1/3}Sb_{2/3})_{0.04}\;Zr_x\;Ti_y]O_3$, 세라믹스를 선정하였으며 Zr/Ti의 변화(x=0.47~0.5, y=0.46~0.49)에 따른 각각의 압전 특성 및 강유전 특성을 조사하였다. 일반적인 산화물 합성법을 이용하여 압전 분말을 제조하였고 EMAS standard(6001)에 근거하여 시편을 제조하였다. XRD 관찰결과 모든 조성에서 perovskite구조의 단일상만을 나타내는 소결체를 얻을 수 있었으며 FE-SEM 관찰결과 $1250^{\circ}C$의 소결시편이 $2-3{\mu}m$의 grain size를 갖는 치밀한 미세구조를 나타내었다. 가장 우수한 압전특성을 나타내는 조성은 Zr/Ti의 비가 0.485/0.475 조성이었으며 그때의 전기기계 결합계수(Kp) 값은 62.5%였고, 기계적 품질계수(Qm) 값은 1004였다.

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Electric Conduction Mechanisms Study within Zr Doped Mn3O4 Hausmannite Thin Films through an Oxidation Process in Air

  • Said, L. Ben;Boughalmi, R.;Inoubli, A.;Amlouk, M.
    • Applied Microscopy
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    • 제47권3호
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    • pp.131-147
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    • 2017
  • In this work further optical and electrical investigations of pure and Zr doped $Mn_3O_4$ (from 0 up to 20 at.%) thin films as a function of frequency. First, the refractive index, the extinction coefficient and the dielectric constants in terms of Zr content are reached from transmittance and reflectance data. The dispersion of the refractive index is discussed by means of Cauchy model and Wemple and DiDomenico single oscillator models. By exploiting these results, it was possible to estimate the plasma pulse ${\omega}_p$, the relaxation time ${\tau}$ and the dielectric constant ${\varepsilon}_{\infty}$. Second, we have performed original ac and dc conductivity studies inspired from Jonscher model and Arrhenius law. These studies helped establishing significant correlation between temperature, activation energy and Zr content. From the spectroscopy impedance analysis, we investigated the frequency relaxation phenomenon and hopping mechanisms of such thin films. Moreover, a special emphasis has been putted on the effect of the oxidation in air of hausmannite thin films to form $Mn_2O_3$ ones at $350^{\circ}C$. This intrigue phenomenon which occurred at such temperature is discussed along with this electrical study. Finally, all results have been discussed in terms of the thermal activation energies which were determined with two methods for both undoped and Zr doped $Mn_3O_4$ thin films in two temperature ranges.

$Pd_{(1-x)}$$Cd_x$[(Mn, Sb), Zr, $Ti]O_3$ 세라믹스의 소결 거동 및 압전 특성에 대한 연구 (The Study of Sintering Behavior and Piezoelectric Properties in $Pd_{(1-x)}$$Cd_x$[(Mn, Sb), Zr, $Ti]O_3$ Ceramics)

  • 나은상;최성철
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.395-401
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    • 2000
  • In this study, we chose the basic composition which indicated the best electrical properties by change of x content(0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25 mol respectively) in xPb(Mn1/3Sb2/3)O3-(1-x)Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 ceramics. And we substituted Cd2+ for Pb2+ site, then observed the sintering behavior, microstructure and electrical propertties according to the various sintering temperature. The basic composition was the 0.05PMS-0.95PZt, and it showed single perovskite phase and excellent properties. In case of Cd2+ substitution, we were able to sinter at 90$0^{\circ}C$ which was lower than conventional sintering temperature(1200~130$0^{\circ}C$). Especially, when the 2mol% substituted PMS-PZT specimens were sintered at 90$0^{\circ}C$ for 2h, we obtained the p=7.6g/㎤, kp=56%, Qm=520 and made sure of a position of Cd2+ substitution by observing lattice parameter, phase transition temperature. From this results, we could infer that because Cd2+ substituted fro A-site, low temperature sintering of Cd2+ substituted PMS-PZT without any loss of electrical properties shows its applicability for the piezoelectric ceramic transformer.

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초음파 센서(수신기)용 PZT-PNN계 압전세라믹스에 $MnO_2$/ 첨가가 미치는 영향 (The effect of $MnO_2$ Addition to the PZT-PNN Piezoelectric Ceramics used in Ultrasonic Sensor (Receiver))

  • 조봉희;손은영;김현재;박창엽
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제1권4호
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    • pp.311-318
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    • 1988
  • 초음파센서(수신기)에 응용가능한 압전세라믹스를 제조하기 위하여 Ba변조된 Pb(ZR, Ti)O$_{3}$계 세라믹스에 MnO$_{2}$를 첨가하여 첨가량과 소성온도에 따른 영향을 조사하였다. 또한 제조된 압전세라믹스를 이용하여 초음파 수신기를 제작하여 수신특성을 확인하여 보았다. 그 겨로가 MnO$_{2}$가 0.4(wt%)첨가되었을 때 압전 g정수가 가장 크고 수신감도가 우수한 것으로 밝혀졌다.

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소결체 및 전극의 크기와 조성이 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$계 압전세라믹스의 공진특성에 미치는 영향 (Effect of Composition Size of Sintered Body and Electrode on Resonant Characteristics of $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$ Piezoelectric Ceramics)

  • 류영대;조상희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.60-66
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    • 1986
  • The effect of composition size of sintered body and electrode on resonant characteristics of the system $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3 PbTiO_3-PbZrO_3$ has been decribed. Composition ranged from X=40 to X=55 diameter of sintered body ranged from D=6.5 to D=12.5(mm) and diameter of electrode ranged from De=5.5 to De=11 (mm) In the composition of morphotropic phase boundary antiresonant frequency (fa) dcreased slowly whereas resonant frequency (fr) decreased rapidly on the ground of this Δf(fa-fr) and electromechanical coupling fractor Kp increased and Qm showed low value. On the contrary in toward the composition of tetragonal and rhombo-hedral fa increased slowly whereas fr increased rapidly on the ground of this Δf and Kp decreased and Qm increased abruptly. Substance of the above statements have no concern with size of sintered body and ele-ctrode. The other side as the size of electrode decreased Qm fr, fa and Δf increased. Cm and Co dominantly affect the resonant frequency and antiresonant frequency.

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고투자율 Mn-Zn 페라이트의 첨가물 효과에 따른 자기적 특성연 (Additive Effects on Magnetic Properties in High Permeability Mn Zn Ferrite)

  • 정갑교;최승철
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.497-504
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    • 1993
  • 기본조성 52.5mol% $Fe_2O_3$, 25.5mol% MnO, 22mol% ZnO로 구성된 Mn-Zn페라이트에 $Bi_2O_3$$CaCO_3$을 각각 0.02, 0.05wt%첨가한 시편에 대해서 $Ta_2O_5,ZrO_2$$SiO_2$의 미량 첨가한 따른 미세구조와 자기적 특성변화를 조사하였다. $Ta_2O_5,ZrO_2$첨가에 따라 결정립 크기가 감소되었고, 전기시 균일한 입자로 형성된 미세구조를 가진 재료를 얻었다. $SiO_2$첨가에 따라 결정립의 이상성장이 관찰되었고 소결밀도, 전기저항, 초투자율은 감소하고 고주파 영역에서 상대손실이 증가되었다. 본 연구결과 초투자자율은 균일한 결정립에서 최대의 값을 가지며 0.02wt%$Bi_2O_3$, 0.05wt%$CaCO_3$, 0.1wt%$Ta_2O_5$ 첨가시편의 경우 10kHz, $25^{\circ}C$에서 초투자율($\mu_i$)은 6260이고 상대손실 계수(tan$\delta /\mu_i$)는 $4.2 \times 10^{-6}$ 인 높은 투자율과 낮은 손실 특성을 가진 자성재료를 얻었다.

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