• 제목/요약/키워드: active $MnO_2$

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비정질 $MnO_2$ 전극의 전극두께에 따른 고출력 특성 변화 (High Power Characteristics of Amorphous $MnO_2$ Electrode by Variation of Electrode Thickness)

  • 성우경;김은실;이하영;김선욱
    • 전기화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.235-240
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    • 2000
  • 고출력 전기화학 캐패시터를 위한 전극제조공정으로 screen printing과 doctor blade법이 연구되었다. Screen printing에 의해서 제작된 비정질 $MnO_2$전극으로 측정된 CV (cyclic voltammogram)는 이상적인 캐패시터에 가까운 특성을 보여주었다. 50mV/s의 scan rate에서의 CV로부터 계산된 비용량은 $140{\mu}m,\;24{\mu}m,\; 3{\mu}m$의 전극두께에 대해서 각각 5.8F/g과, 81.8F/g, 172.0F/g의 값을 나타내었다. Screen printing전극에서의 $MnO_2$활물질의 이용율을 $100\%$로 하였을 때, paste와 doctor blade법의 이용율은 각각 $3.4\%$$47.6\%$이었다. Screen printing은 고출력 응용을 위한 얇은 전극의 코팅 방법으로 우수한 특성을 보였다.

가는줄돌쩌기 알칼로이드 성분의 분리 및 산화적 특성 (Isolation and Oxidation Characteristics of Alkaloids of Aconitum volubile)

  • 허경희;이정규
    • 생약학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.127-134
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    • 2008
  • From the under ground part of Aconitum volubile Pall. (Ranunculaceae),seven nor- or di-terpenoid alkaloids were isolated and identified by NMR spectra and mass spectrum. The alkaloids were three $C_{19}$-norditerpenoid alkaloids such as isotalatizidine, altaconitine and vilmorrianine A, and four $C_{20}$-diterpenoid alkaloids such as 12-epidehydronapelline, 12-epinapelline, songoramine and songorine. Some of the isolated diterpenoid alkaloids were subjected to oxidation reaction with active $MnO_2$ and oxoammonium salt. The results were C-12 oxidation(ketone formation) and N-dealkylation in veatchin-type and decomposition to non-alkaloidal compounds in atisine-type ajaconine.

활성화된(Fe1-xMnx)3O4-δ과 (Fe1-xCox)3O4-δ의 이산화탄소 분해 특성 (CO2 Decomposition Characteristics of Activated(Fe1-xMnx)3O4-δ and (Fe1-xCox)3O4-δ)

  • 박원식;오경환;이상인;서동수
    • 한국재료학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.219-226
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    • 2013
  • Activated magnetite ($Fe_3O_{4-{\delta}}$) has the capability of decomposing $CO_2$ proportional to the ${\delta}$-value at comparatively low temperature of $300^{\circ}C$. To enhance the $CO_2$ decomposition capability of $Fe_3O_{4-{\delta}}$, $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$ and $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$ were synthesized and then reacted with $CO_2$. $Fe_{1-x}Co_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ powders having Fe to Co mixing ratios of 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, and 5:5 were synthesized by co-precipitation of $FeSO_4{\cdot}7H_2O$ and $CoSO_4{\cdot}7H_2O$ solutions with a $(NH_4)_2C_2O_4{\cdot}H_2O$ solution. The same method was used to synthesize $Fe_{1-x}Mn_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ powders having Fe to Mn mixing ratios of 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5 with a $MnSO_4{\cdot}4H_2O$ solution. The thermal decomposition of synthesized $Fe_{1-x}Co_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ and $Fe_{1-x}Mn_xC_2O_4{\cdot}2H_2O$ was analyzed in an Ar atmosphere with TG/DTA. The synthesized powders were heat-treated for 3 hours in an Ar atmosphere at $450^{\circ}C$ to produce activated powders of $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$ and $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$. The activated powders were reacted with a mixed gas (Ar : 85 %, $CO_2$ : 15 %) at $300^{\circ}C$ for 12 hours. The exhaust gas was analyzed for $CO_2$ with a $CO_2$ gas analyzer. The decomposition of $CO_2$ was estimated by measuring $CO_2$ content in the exhaust gas after the reaction with $CO_2$. For $(Fe_{1-x}Mn_x)_3O_{4-{\delta}}$, the amount of $Mn^{2+}$ oxidized to $Mn^{3+}$ increased as x increased. The ${\delta}$ value and $CO_2$ decomposition efficiency decreased as x increased. When the ${\delta}$ value was below 0.641, $CO_2$ was not decomposed. For $(Fe_{1-x}Co_x)_3O_{4-{\delta}}$, the ${\delta}$ value and $CO_2$ decomposition efficiency increased as x increased. At a ${\delta}$ value of 0.857, an active state was maintained even after 12 hours of reaction and the amount of decomposed $CO_2$ was $52.844cm^3$ per 1 g of $(Fe_{0.5}Co_{0.5})_3O_{4-{\delta}}$.

Optimization of Lithium in Li1+x[Mn0.720Ni0.175Co0.105]O2 as a Cathode Material for Lithium Ion Battery

  • Kim, Jeong-Min;Jeong, Ji-Hwa;Jin, Bong-Soo;Kim, Hyun-Soo
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.97-102
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    • 2011
  • Different amounts of excess lithium in the range of x = 0~0.3 were added to $Li_{1+x}[Mn_{0.720}Ni_{0.175}Co_{0.105}]O_2$ cathode materials synthesized using the co-precipitation method to investigate its microstructure and electrochemical properties. Pure layered structure without impurities was confirmed in the XRD pattern analysis and increasing peak intensity of $Li_2MnO_3$ was observed along with the addition of over 0.2 mol Li. The initial discharge capacity of the stoichiometric composition was determined to be 246 mAh/g, while the discharge capacity of the addition of 0.1 mol Li was obtained to be 241 mAh/g, which was not significantly different from that of the stoichiometric composition. However, the discharge capacities decreased dramatically after the addition of 0.2 and 0.3 mol Li to 162 mAh/g and 146 mAh/g, respectively. In the rate capability test, the active $Li_{1+x}[Mn_{0.720}Ni_{0.175}Co_{0.105}]O_2$ cathode material of the stoichiometric composition showed a dramatic decrease in its discharge capacity with increasing C-rate, as evidenced by the result that the discharge capacity at 5C was 13% compared with 0.1C. On the other hand, the discharge capacity of compositions containing excess lithium was improved at higher current rates. The cycling test showed that the composition containing an excess of 0.1 mol Li had the most outstanding capacity retention.

이성분계 전도성물질을 이용한 리튬이온전지의 전기화학적 성능 향상에 관한 연구 (Improvement on Electrochemical Performances of Lithium-Ion Batteries Using Binary Conductive Agents)

  • 이창우;이미숙;김현수;문성인
    • 공업화학
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    • 제16권5호
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    • pp.689-692
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    • 2005
  • 스피넬계 $LiMn_2O_4$를 양극 활물질로 사용하는 리튬이온전지의 전기화학적 성능을 향상시키기 위하여 서로 상이한 입자크기를 가지는 Super P Black 및 $Vulcan^{(R)}$ XC-72R을 사용한 이성분계 전도성물질을 제조하였다. 이렇게 이성분계 전도성물질을 사용하여 제조되어진 $LiMn_2O_4$ 전지 시스템은 충 방전 동안의 비용량 및 사이클 수명의 관점에서 특성 평가되었다. 결과적으로 Super P Black 및 $Vulcan^{(R)}$ XC-72R이 3:7의 비율로 구성되어진 이성분계 전도성물질을 사용하였을 때의 전지가 우수한 전기화학적 성능을 보여주었으며 이는 적절한 조합의 ionic diffusion rate와 electric contact에 의해 제어되어졌기 때문인 것으로 여겨진다.

구형 스피넬계 LiMxMn2-xO4 (M = Al, Mg, B) 양극소재의 입자치밀도와 전지성능간의 상관관계에 대한 연구 (Relationship between Particle Density and Electrochemical Properties of Spherical LiMn2-xMxO4 (M = Al, Mg, B) Spinel Cathode Materials)

  • 김경희;정태규;송준호;김영준
    • 전기화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.67-73
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    • 2012
  • 본 연구에서는 습식분쇄, 구형화 분무건조 및 열처리 공정을 통해 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$(M = Al, Mg, B) 스피넬계 양극소재를 합성하고, 이의 전기화학적 성능을 평가하였다. $MnO_2$ (Tosoh, 91.94%), $Li_2CO_3$ (SQM, 97%), $MgCO_3$ (Aldrich, 99%), $Al(OH)_3$ (Aldrich, 99%) 및 $B_2O_3$ (Aldrich, 99%)를 원료로 사용하였으며, 분무건조공정에서 전구체의 구형화도 증가를 위해 PAAH 바인더를 첨가하였다. 200~500 nm 크기로 분쇄된 혼합 슬러리 용액으로부터 분무건조법을 통해 구형의 전구체를 제조하고, 이를 다양한 조건에서 열처리하여 최종 스피넬계 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극소재를 제조하였다. 제조된 구형의 $LiMn_{2-x}M_xO_4$ (M = Al, Mg, B) 양극재료는 이종원소 치환량, 특히 Boron 치환량에 따라 입자 표면 및 내부의 치밀도가 변화하는 것을 확인할 수 있었으며, 치밀도가 증가함에 따라 소재의 출력특성이 향상되었으며, 최적 조성의 양극소재는 상온 5 C 용량이 0.2 C 용량 대비 90% 이상이 됨을 확인하였다. 또한 표면의 치밀도도 증가함에 따라 $60^{\circ}C$ 고온 충방전 조건에서 수명특성이 향상되어 500회 사이클 이후에도 초기용량의 80% 이상을 유지하였다.

KCl을 사용한 LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2계 양극활물질의 잔류리튬 저감 및 전기화학특성 개선 (Improved Electrochemical Performance and Minimized Residual Li on LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 Active Material Using KCl)

  • 유기원;신미라;신태명;홍태환;김홍경
    • 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.

망간 산화물에 의한 톨루엔 촉매 산화 반응: (II) 담체 및 전구물질 영향 (Catalytic Oxidation of Toluene by Manganese Oxide: (II) Support and Precursor Effect)

  • 천태진;최성우;이창섭
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.277-284
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    • 2005
  • Catalytic oxidation of toluene in low concentrations was investigated over various supports. As the manganese oxides loading was increased, the conversion of toluene increased at a lower temperature. The 18.2 $wt\%$ $Mn/\gamma-Al_2O_3$ appeared to be the most active catalyst. Among the supports, $\gamma-Al_2O_3$ was more active than $TiO_2$ and $SiO_2$. Manganese oxide catalysts prepared from manganese nitrate precursor were better for complete oxidation of toluene than those prepared from manganese sulfate and chloride precursor because sulfate from manganese sulfate and chloride from chloride manganese remained even after the calcination by XRD (X-Ray Diffraction) analyses.

활성물질에 따른 과산화수소 추력기의 응답 특성 (The Response Characteristics of the Hydrogen Peroxide Monopropellant Thruster as Active Materials)

  • 안성용;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.26-34
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    • 2008
  • 고농도 과산화수소를 분해시킬 수 있는 다양한 촉매의 성능을 비교하였다. 감마 알루미나에 산화망간, 백금, 이리듐을 각각 코팅하여 펠렛 촉매를 제작하였다. 각기 다른 세 가지 촉매를 이용하여 플라스크 반응기에서 반응성을 비교하였고, 50 Newton 급 추력기를 이용하여 펄스 응답 특성을 비교하였다. 그 결과 이리듐 촉매가 가장 높은 활성, 빠른 응답성을 나타내었으나, 연속모드에서 반응 실패 경향을 보여 과산화수소 분해용 촉매로는 부적절하였다. 백금, 산화망간 촉매 또한 우수한 반응성을 보여 높은 가능성을 보였으며, 고추력 추력기와 같이 촉매양이 많이 요구되는 경우, 비용문제를 고려한다면 산화망간 또한 과산화수소 분해에 적합할 것으로 판단된다.

페라이트계 금속 산화물 매체 상에서 열화학 메탄 개질 반응 특성 (Reaction Characteristics of Thermochemical Methane Reforming on Ferrite-Based Metal Oxide Mediums)

  • 차광서;이동희;조원준;이영석;김영호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.140-150
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    • 2007
  • Thermochemical 2-step methane reforming, involving the reduction of metal oxide with methane to produce syngas and the oxidation of the reduced metal oxide with water to produce pure hydrogen, was investigated on ferrite-based metal oxide mediums. The mediums, CoFZ, CuFZ, or MnFZ, were composed of the mixture of M(M=Co, Cu or Mn)-substituted ferrite as an active component and $ZrO_2$ as a binder, respectively. The WZ medium, composed of the mixture of $WO_3$ and $ZrO_2$, was also prepared to compare. With an addition of $ZrO_2$, the surface area of the mediums was slightly increased and the sintering of active components was greatly suppressed during the reduction. The higher reactivity of the reduced mediums for water splitting was confirmed by the temperature programmed reaction. From the results of the thermochemical 2-step methane reforming, the reactivity of $CH_4$ reduction and water splitting with ferrite-based metal oxide mediums was relatively higher than that with WZ, and the order of reactivity of the mediums was MnFZ>CoFZ>CuFZ>WZ.