We investigated the effects of doping elements on the Bi-Sr-Ca-Cu-0 ceramics. The doping elements can be classified into groups depending on their supeconducting characteristics in the Bi -Sr-Ca-Cu -O structure. The first group of doping elements(Co, Fe, Ni and Zn) substitute into the copper site and can reduce the critical temperatures of the 2223 and 2212 phases. The second group of doping elements(Y and La) substitute into the Ca site and cause the disappearance of the 2223 phase and increase the critical temperatures in the 2212 phase.
This paper investigated the effects of doping elements on the Bi-Sr-Ca-Cu-O ceramics. The doping elements can be classified into four groups depending on their superconducting characteristics in the Bi-Sr-Ca-Cu-O structure. The first group of doping elements(Co, Fe, Ni and Zn) substitute into the copper site and can reduce the critical temperatures of the 2223 and 2212 phases. The second group of doping elements(Y and La) substitute into the Ca site and cause the disappearance of the 2223 phase and increase the critical temperatures in the 2212 phase. The third group of doping elements(P and K) have a tendency to decompose the superconducting phase and reduce the optimal sintering temperature. The fourth group of doping elements(B, Si, Sn and Ba) almost unaffected the superconductivity of the 2223 and 2212 phase.
Mixed ionic and electronic conducting $K_2NiF_4$-type oxide, $Nd_{2-x}Sr_xNiO_{4+\delta}$ (x = 0, 0.4, 0.6) powders were synthesized by a solid-state reaction technique and solid oxide fuel cells consisting of a $Nd_{2-x}Sr_xNiO_{4+\delta}-GDC$ cathode, a Ni-YSZ anode and 8YSZ as an electrolyte were fabricated. The effect of strontium substitution for neodymium on the electrical and electrochemical properties was examined. The electrical conductivity increased with an increase in the Sr doping content, while it appears that the excess oxygen (${\delta}$) decreased. Sr doping into $Nd_2NiO_{4+\delta}$ resulted in an increase in the cathode polarization resistance and an decrease in the power density of the cell. These phenomena may be associated with the decreased amount of excess oxygen noted in the $Nd_{2-x}Sr_xNiO_{4+\delta}$ cathode.
In this study, high nickel layered LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode materials for lithium-ion batteries were modified by yttrium doping and poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) coating. The effects of yttrium doping and PEDOT:PSS coating on the structural and electrochemical properties of the LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode material were investigated and compared. The substitution of nickel with an electrochemically inert yttrium was confirmed to be successful in stabilizing the layered structure framework. Moreover, coating the surfaces of the LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 particles with a conductive polymer, PEDOT:PSS, improved the capacity retention, thermal stability, and impedance of the cathode material by increasing its ionic and electric conductivities.
The oxidation of carbon monoxide has been investigated on Ni-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$ catalyst at 300 to $450^{\circ}$. The oxidation rates have been correlated with 1.5-order kinetics; first with respect to CO and 1/2 with respect to $O_2$. Carbon monoxide is adsorbed on lattice oxygen of Ni-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$, while oxygen appears to be adsorbed on oxygen vacancy formed by Ni-doping. The conductivities show that adsorption of CO on O-lattice produces conduction electron and adsorption of $O_2$ on O-vacancy withdraws the conduction electron from vacancy. The adsorption process of CO on O-lattice is rate-determining step and dominant defect of Ni-doped ${\alpha}-Fe_2O_3$ is suggested from the agreement between kinetic and conductivity data.
Oxide ($SnO_2$)/metal alloy (Cu(Ni))/oxide ($SnO_2$) multilayer films were fabricated using the magnetron sputtering technique. The oxide and metal alloy were $SnO_2$ and Ni-doped Cu, respectively. The structural, optical, and electrical properties of the multilayer films were investigated using X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometry, and 4-point probe measurements, respectively. The properties of the $SnO_2/Cu(Ni)/SnO_2$ multilayer films were dependent on the thickness and Ni doping of the mid-layer film. Since Ni atoms inhibit the diffusion and aggregation of Cu atoms, the grain growth of Cu is delayed upon Ni addition. For $250^{\circ}C$, the Haccke's figure of merit (FOM) of the $SnO_2$ (30 nm)/Cu(Ni) (8 nm)/$SnO_2$ (30 nm) multilayer film was evaluated to be $0.17{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$.
Transition metals such as V, Fe, and Ni were used to synthesize doped zinc oxide nanoparticles from mixed liquid precursors by using the flame spray pyrolysis (FSP). The effects of dopants on the powder properties such as morphology, specific surface area, crystal structure, and light adsorption were analyzed by TEM, BET, XRD, and UV-Vis diffuse reflection spectrum (DRS), respectively. The results showed that hexagonal wurtzite structured ZnO:M (M = V, Fe, Ni) nanoparticles were successfully synthesized by the FSP. The transition metal-doping resulted in the decrease in its particle size and crystallite size. The UV-vis absorption spectra of ZnO:M nanoparticles were also red-shifted. ZnO:V showed the highest MB degradation of 99.4% under the UV irradiation after 3 hrs.
리튬 이차전지 양극소재인 Ni-rich계의 $Li[Ni_{1-x-y}Co_xMn_y]O_2$는 높은 방전용량을 갖고 있지만 Ni의 함량이 많아짐으로써, 구조적 안정성과 전기화학적 특성이 떨어지는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 양이온 도핑에 대한 연구가 시행되고 있다. 본 연구는, 공침법을 이용하여 제조한 $Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}(OH)_2$ 전구체를 사용하여 바륨(Ba)이 도핑된 $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01)를 합성하였고, 바륨(Ba)의 도핑에 따른 구조적 안정성 및 전기화학적 특성을 연구하였다. 구조적 특성분석을 위한 X선-회절분석 결과, 바륨(Ba) 도핑시 $I_{(006)}+I_{(102)}/I_{(101)}$(R-factor)비가 감소하는 것을 통해 층상구조의 안정성이 증가한 것을 확인하였고, 전기 화학적 특성이 개선될 것으로 예측하였다. 전기화학적 분석 결과, 바륨(Ba)을 도핑한 전극의 경우 과전압의 감소로 $Li[Ni_{0.6}Co_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ 전극보다 $Li[Ni_{0.6-x}Ba_xCo_{0.1}Mn_{0.3}]O_2$ (x=0.01)전극의 방전용량이 $23mAhg^{-1}$ 증가하였고, 구조적 안정성의 증가로 싸이클 특성의 개선과, 전극과 전해액 간의 전하이동 저항의 감소로 인하여 고율특성 특성이 개선된 것을 확인 하였다.
리튬 흡착제용 신규 전구체인 $Li_{1.6}(MnM)_{1.6}O_4$ (M=Cu, Ni, Co, Fe)을 수열법에 의해 합성한 후에, 물리화학적인 성질을 고찰하였다. XRD와 HRTEM을 이용한 분석 결과로부터 Co를 도핑한 경우에는 본래의 스피넬 구조가 유지되는 반면에, Cu, Ni, Fe를 도핑한 경우에는 구조적인 변화가 발생하는 것을 확인하였다. Co 도핑에 의해 확인된 구조의 안정화는 산처리에 의해 리튬을 침출시킨 후에도 유지되었다. 해수에 함유된 리튬을 흡착하는 효율은 Co가 도핑된 망간 산화물 인 $Li_{1.6}[MnCo]_{1.6}O_4$가 상업적으로 적용 가능한 $Li_{1.33}Mn_{1.67}O_4$ 보다 우수한 특성을 나타내었다. 해수 1g으로부터 흡착되는 Li의 양은 $Li_{1.6}[MnCo]_{1.6}O_4$를 사용했을 경우에 35mg이었고, $Li_{1.33}Mn_{1.67}O_4$을 사용했을 경우에는 16mg 이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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