• 한국광물학회지
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• 제12권2호
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• pp.77-90
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• 1999

Characteristics and variations of chemical compositions in Co-rich crusts occurred in the EEZ of the Republic of Marshall Islands were reviewed. Correlation coefficient analysis, hierarchical cluster analysis, and Q-mode factor analysis for 62 samples were done in this study. All data were selected and gathered from the open file report of the cooperative cruise done by United States Geological Survey with Scripps Institute of Oceanography, University of Hawaii or Korea Ocean Research Development Institute. The average of crust thickness. Co content, and Ni content of 62 samples from the 21 seamounts were 30mm, 0.58 wt% and 0.40%, respectively. The mineral phases and associated elements assigned by correlation coefficients, cluster analysis and Q-mode factor analysis are following four. 1) CFA: P, Ca, CO2, Y, Sr: 2) Mn-oxide mineral: As, Mn, Co, Na: 3) Al-silicate mineral: Pd,Si, Al, Cu, Fe: 4) PGE-bearing mineral: Rh, Pt, Ir.

• 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.

• 한국지구과학회지
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• 제24권8호
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• pp.711-720
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• 2003

전주시 도로변 퇴적물의 중금속 오염을 평가하고 특성을 알기 위해 2002년 여름과 겨울 두 차례에 걸쳐 67곳에서 134개의 시료를 채취했다. 이들 시료를 Thompson and Wood (1982)와 Tessier et al. (1979)의 방법으로 화학처리한 후 Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소를 분석했다. 전주 도로변 퇴적물에 함유된 Zn, Cu, Pb, Cd의 함량은 서울의 도로변 토양, 먼지, 하수 슬러지에 함유된 것 보다 낮지만 세계 여러 나라에서 제시하는 토양 중 환경기준값을 초과했으며 자연 토양 중의 함량 보다 2-7배 초과한 값이다 산업지역, 상업지역, 주거지역으로 구분해 분석한 결과 전반적으로 산업지역에서의 중금속 함량이 약간 높고(특히 Cr, Ni, Pb, Zn)오염지수도 높다. 상업지역과 주거지역간의 중금속 오염 정도는 비슷하며 산업지역이 아니라도 특정 금속 가공업체나 자동차 정비 관련 업체가 위치해 있는 곳은 오염이 심하다. 연속추출 결과 중금속 원소의 존재 형태는 Pb, Zn, Mn등은 주로 탄산염 광물과 수반되거나 Fe-Mn산화물과 수반된 형태로 존재하고, Cu는 유기물과 함께 존재하는 비율이 높다. 그러나 전체적으로 규산염광물과 수반된 형태로 존재하는 비율이 50% 이상을 차지한다. 따라서 서울 지역에 비해 인위적 오염의 정도가 낮은 편이지만, Cd, Co, Ni, Pb, Zn, Mn등의 원소가 탄산염 형태로 존재하는 비율이 높기 때문에 오염원으로서의 가능성이 높다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.377-386
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• 2021

The Li-rich oxides are promising cathode materials due to their high energy density. However, characteristics such as low rate capability, unstable cyclic performance, and rapid capacity fading during cycling prevent their commercialization. These characteristics are mainly attributed to the phase instability of the host structure and undesirable side reactions at the cathode/electrolyte interface. To suppress the phase transition during cycling and interfacial side reactions with the reactive electrolyte, K (potassium) doping and Nb oxide coating were simultaneously introduced to a Li-rich oxide (Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂). The capacity and rate capability of the Li-rich oxide were significantly enhanced by K doping. Considering the X-ray diffraction (XRD) analysis, the interslab thickness of LiO₂ increased and cation mixing decreased due to K doping, which facilitated Li migration during cycling and resulted in enhanced capacity and rate capability. The K-doped Li-rich oxide also exhibited considerably improved cyclic performance, probably because the large K⁺ ions disturb the migration of the transition metals causing the phase transition and act as a pillar stabilizing the host structure during cycling. The Nb oxide coating also considerably enhanced the capacity and rate capability of the samples, indicating that the undesirable interfacial layer formed from the side reaction was a major resistance factor that reduced the capacity of the cathode. This result confirms that the introduction of K doping and Nb oxide coating is an effective approach to enhance the electrochemical performance of Li-rich oxides.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.180-186
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• 2018

We report the discovery of Li-rich $Li_{1+x}[(Ni_{0.225}Co_{0.15}Mn_{0.625})_{1-y}V_y]O_2$ as a cathode material for rechargeable lithium-ion batteries in which a small amount of tetravalent vanadium ($V^{4+}$) is selectively and completely incorporated into the manganese sites in the lattice structure. The unwanted oxidation of vanadium to form a $V_2O_5-like$ secondary phase during high-temperature crystallization is prevented by uniformly dispersing the vanadium ions in coprecipitated $[(Ni_{0.225}Co_{0.15}Mn_{0.625})_{1-y}V_y](OH)_2$ particles. Upon doping with $V^{4+}$ ions, the initial discharge capacity (>$275mA\;h\;g^{-1}$), capacity retention, and voltage decay characteristics of the Li-rich layered oxides are improved significantly in comparison with those of the conventional undoped counterpart.

• 한국재료학회지
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• 제30권11호
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• pp.636-640
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• 2020

Due to the serious air pollution problem, interest in eco-friendly vehicles is increasing. Solving the problem of pollution will necessitate the securing of high energy storage technology for batteries, the driving force of eco-friendly vehicles. The reason for the continuing interest in the transition metal oxide LiMO₂ as a cathode material with a layered structure is that lithium ions reveal high mobility in two-dimensional space. Therefore, it is important to investigate the effective intercalation and deintercalation pathways of Li⁺, which affect battery capacity, to understand the internal structure of the cathode particle and its effect on the electrochemical performance. In this study, for the cathode material, high nickel Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂ precursor is synthesized by controlling the ammonia concentration. Thereafter, the shape of the primary particles of the precursor is investigated through SEM analysis; X-ray diffraction analysis is also performed. The electrochemical properties of LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ are evaluated after heat treatment.

• 한국자기학회지
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• 제10권5호
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• pp.203-209
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• 2000

Synthetic antiferromagnet CoFe/Ru/CoFe/FeMn을 사용하고 자유층으로 NiFe/CoFe 이중 층을 사용한 top스핀밸브 구조를 dc magnetron 방식으로 제조하여, 자유층과 구속층의 두께변화에 따른 자기적 특성과 interlayer coupling field티 변화를 조사하였다 Si/Ta(50 $\AA$)/NiFe(x $\AA$)/CoFe(y $\AA$)/Cu(26 $\AA$)/CoFe(30 $\AA$)/Ri(7 $\AA$)/CoFe(15 $\AA$)/FeMn(100 $\AA$)/Ta(50 $\AA$) top synthetic 스핀밸브 시료에서 자유층의 두께 감소에 따른 interlayer coupling field를 조사한 결과 interlayer coupling field가 증가하였으며, 이것은 Neel 모델에 의한 정자기 교환결합에 기인하는 것으로 설명하였다. Top synthetic 스핀 밸브에서 Cu에 인접한 자성층(Pl)과 FeMn에 인접한 자성층(P2) 두께 차이에 따른 interlayer coupling field 의 의존성을 조사한 결과 $t_{P1}$> $t^{P2}$ 일 경우 interlayer coupling field(층간 교환 결합력 세기)는 기존 스핀 밸브에서 적용한 Kools이 제시한 modified Nel 모델에 잘 부합되나, $t_{P1}$ $\leq$ $t_{P2}$ 인 경우 모델과 부합되지 않음으로 새로운 모델이 필요함을 확인하였다 Cu 두께에 변화에 따른 층간 교환 결합력 세기 의존성을 조사한 결과 Cu 두께를 32 $\AA$으로 증가시 층간 교환결합력 세기는 10 Oe 이하로 감소하였다.감소하였다.다.

• Ocean and Polar Research
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• 제26권2호
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• pp.231-243
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• 2004

Sequential extraction was carried out on twenty two subsamples of three ferromanganese crusts from three seamounts (Lemkein, Lomilik, and Litakpooki) near the Marshall Islands in the western Pacific. The extraction was designed to fractionate Fe-Mn crust forming elements into low defined groups: (1) exchangeable and carbornate, (2) Mn-oxide, (3) Fe-oxyhyd.oxide, and (4) residual fraction. X-ray diffraction result shows that target material were well removed by each extraction step except for CFA in phosphatized crusts generation. According to chemical analysis of each leachate, most of elements in the Fe-Mn crusts are bound with two major phases. Mn, Ba, Co, Ni, Zn, (Fe, Sr, Cu, and V) are strongly bounded with Mn-oxide $({\delta}-MnO_2)$ phase, whereas Fe, Ti, Zr, Mo, Pb, Al, Cu,(V, P, and Zn) show chemical affinity with Fe-oxyhydroxide phase. This result indicates that significant amount of Al, Ti, and Zr can not be explained by detrital origin. Ca, Mg, K, and Sr mainly occur as exchangeable elements and/or carbonate phase. Outermost layer 1 and inner layer 2 which are both young crusts generations are similar in chemical speciations of elements. However, some of Fe-oxyhydroxide bounded elements (Pb, Y, Mo, Ba, Al, and V) in phosphatized innermost layer 3 are released during phosphatization and incorporated into phosphate (Pb, Y, Mo, and Ba) or Mn-oxide phase (Al and V). Our sequential extraction results reveal that chemical speciations of elements in the hydrogenetic crusts are more or less different from interelemental relationship calculated by statistical method based on bulk chemistry.

• 한국자기학회지
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• 제14권6호
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• pp.236-239
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• 2004

미소 자유자성층에 인접한 스핀필터층 (SFL; spin filter layer)을 갖는 Ta3/NiFe2/IrMn7/CoFe1/(NOL1)/CoFe2/Cu 1.8/CoFe( $T_{f}$)/Cu( $t_{SF}$ )/(NOL2)/Ta3.5 (두께단위 nm) 구조의 스페큘라 스핀밸브 (SSV; specular spin valve)를 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여 제작하였다. 반강자성체 I $r_{22}$M $n_{78}$을 속박층으로 한 스핀필터 스페큘라 스핀밸브 (SFSSV; spin filter specular spin valve) 박막에 대하여 자유자성층의 두께 ( $t_{F}$)와 SFL의 두께 ( $t_{SF}$ )가 각각 1.5nm일 때 극대 자기저항 (MR; magnetoresistance)비 11.9%를 얻었으며, $t_{SF}$ 가 1.0nm으로 감소하여도 11%이상의 MR비를 유지하였다. 이것은 나노산화층 (NOL; nano-oxide layer)에 의한 스페큘라 전자와 SFL에 의한 전류분류효과의 증가 때문이다. 또한, 자유자성층과 피속박층 사이의 층간결합장 ( $H_{int}$; interlayer coupling field)은 RKKY력과 정자기결합력으로 설명할 수 있다. 자유자성층의 보자력 ( $H_{cf}$ ; coercivity of the free layer)은 기존의 스핀밸브 (TSV; traditional spin valve)에 비해 현저히 감소했으며, $t_{F}$가 1nm에서 4nm로 변하여도 4 Oe이하의 값을 유지하였다. 따라서 SFL의 삽입으로 자유자성층의 연자성 특성을 떨어뜨리지 않으면서 자유자성층 두께의 감소와 MR비의 향상을 가능하게 하였다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.320-325
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• 2023

In Li-ion batteries, a thick electrode is advantageous for lowering the inactive current collector portion and obtaining a high energy density. One of the critical failure mechanisms of thick electrodes is inhomogeneous lithiation and delithiation owing to the axial location of the electrode. In this study, it was confirmed that the top layer of the composite electrode contributes more to the charging step owing to the high ionic transport from the electrolyte. A high-loading multilayered electrode containing LiFePO₄ (LFP) and LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811) was developed to overcome the inhomogeneous electrochemical reactions in the electrode. The electrode laminated with LFP on the top and NCM811 on the bottom showed superior cyclability compared to the electrode having the reverse stacking order or thoroughly mixed. This improvement is attributed to the structural and interfacial stability of LFP on top of the thick electrode in an electrochemically harsh environment.