• 자원리싸이클링
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• 제33권3호
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• pp.21-29
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• 2024

전 세계적으로 탄소 중립 전략에 따른 탈탄소화와 관련하여 전기자동차의 수요가 급증하고 있다. 전기자동차의 주요 부품인 리튬이온 배터리의 수요 또한 급증하게 되었고, 이는 폐배터리의 발생으로 이어진다. 이에 폐배터리를 재활용하여 유가 금속을 회수하기 위한 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 폐LFP 배터리의 양극재로부터 리튬을 선택적으로 선침출 및 회수하고자 하였다. 양극재 분말 내 포함된 바인더를 제거하여 반응 표면적 증대 및 반응성을 높이기 위하여 대기 및 질소 분위기 그리고 다양한 온도 범위에서 열처리하였고, 이후 기계화학적(Mechanochemical) 공정을 통하여 수침출 하였다. 먼저, 열처리 후 분말을 과황산나트륨(Na₂S₂O₈)과 기계화학적 반응을 이용하여 가용성 리튬화합물로 전환하였고, 이후 증류수를 이용하여 수침출 하였다. 본 연구에서 열처리를 통한 양극재 분말의 특성 변화를 확인하였고, 최종 질소 분위기에서 열처리하여 모든 온도 범위에서 리튬의 침출율은 약 100%로 선침출할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권1호
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• pp.86-91
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• 2004

기계 화학법에 의해서 70-300nm 수준의 입도 분포를 갖는 $LiCoO_2$ 양극 분말을 제작하였다. $K_2SO_4$에 의하여 코팅 된 Li-Co 전구체는 약 $800^{\circ}C$에서 고온상 $LiCoO_2$로 결정화 되었으며, 이때 이 온도까지는 열분해 또는 서로 반응을 하지 않는 $K_2SO_4$의 영향에 의하여 분말의 입성장이 억제되어 나노 크기에 접근하는 입자를 얻을 수 있었고, 상대적으로 큰 표면 에너지에 기인하여 입자의 모양이 구형에 가깝게 형성되어 졌다. 합성돤 분말은 상용화 분말과 동일한 결정특성을 보였으나 , 투과전자현미경의 회절패턴 분석결과, 층상 뿐 아니라 부분적으로 정방정의 $LiCoO_2$ 상을 갖는 것으로 나타났다. 이러한 정방정은 주로 입자 표면에 존재하게 되어 Li의 확산을 용이하지 않게 하므로, 합성된 $LiCoO_2$ 분말은 그 크기가 나노에 접근함에도 불구하고 전체 용량 및 rate 용량이 상용화 분할보다 더 낮은 값을 보였다. 이상의 결과로부터 뛰어난 고출력 및 고성능의 전지 제작을 위하여 분말의 크기를 미세화하는 작업은 물론 입자 표면의 결정상이 잘 조절된 분말을 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제27권4호
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• pp.57-64
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• 2018

알칼리화합물과의 기계화학반응을 통해 산화물로부터 텅스텐(W)과 바나듐(V) 성분의 수 침출 특성을 조사하였다. 기계화학반응은 알칼리화합물의 혼합율과 분쇄시간을 변화시키면서 실시하였고, 그 결과, 수용성 용해특성의 $Na_2WO_4$와 $NaVO_3$가 각각 생성되었으며 수 침출에 의한 W, V의 침출특성은 알칼리화합물의 혼합율과 분쇄시간에 비례하여 증가하였다. 99% 이상의 침출율은 각각 30분 (W), 5 분 (V)의 짧은 기계화학적 처리를 통하여 달성되었다. 이러한 기계화학적 처리를 통하여 텅스텐, 바나듐산화물로부터 수 침출에 의한 추출이 가능하였고, 이 공정은 탈질촉매로부터 텅스텐, 바나듐의 선택적 회수에 적용될 수 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제32권2호
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• pp.536-540
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• 2011

This study reports the origin of the electrochemical improvement of $LiFePO_4$ when synthesized by wet milling using acetone without conventional carbon coating. The wet milled $LiFePO_4$ delivers 149 $mAhg^{-1}$ at 0.1 C, which is comparable to carbon coated $LiFePO_4$ and approximately 74% higher than that of dry milled $LiFePO_4$, suggesting that the wet milling process can increase the capacity in addition to conventional carbon coating methods. UV spectroscopy, elemental microanalysis, and evolved gas analysis are used to find the root cause of the capacity improvement during the mechanochemical reaction in acetone. The analytical results show that the improvement is attributed to the conductive residual carbon on the surface of the wet milled $LiFePO_4$ particles, which is produced by the reaction of $FeC_2O_4{\cdot}2H_2O$ with acetone during wet milling through oxygen deficiency in the precursor.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 13th KACG Technical Meeting `97 Industrial Crystallization Symposium(ICS)-Doosan Resort, Chunchon, October 30-31, 1997
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• pp.81-85
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• 1997

철질화물 및 Mo-Si계 규화물을 합성하기 위하여 실온 메카노케미칼 공정을 적용하였다. 메카노케미칼 처리는 고에너지 유성형 볼밀장치를 사용하였고 용기는 진공배기 후 암모니아 혹은 아르곤 가스로 충전시킨 후 벌밀처리를 행하였다. 분말의 특성평가는 XRD, DTA/DSC, SEM 및 EPMA 등에 의하여 행하였다. 철질화물의 경우 실온에서 최대 23.3 at.%N의 $\varepsilon$상 질화물을 얻을 수 있었다. 또한 Mo-SirP의 경우 100시간 메카노케미칼 처리시킴으로서 MiSi$_2$규화물을 합성할 수 있었으며 얻어진 분말의 결정립은 25cm로 매우 미세한 결정립의 분말재료임이 확인되었다.

• 한국재료학회지
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• 제13권1호
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• pp.24-30
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• 2003

The Raney Ni catalyst was fabricated by mechanochemically process(MC process) in the Al-Ni system. Intermetallic compound obtained by mechanical alloying was leached in an alkaline solution. The characteristics of the mechanically alloyed powder and Raney Ni catalyst were analyzed by XRD, ICP-AES and EXAFS. In Al-50wt.%Ni, the metastable intermetallic compound phase close to AlNi phase was obtained by mechanical alloying unlike Al-Ni equilibrium phase diagram. The metastable intermetallic compound was transformed into $Al_3$$Ni_2$phase via the annealing at $750^{\circ}C$. The microstructure of Raney Ni fabricated by MC process was mainly bcc Ni including fcc Ni.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2003년도 연료전지심포지움 2003논문집
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• pp.193-197
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• 2003

Mixture of $Ni(OH)_2-Mg(OH)_2$ used as the precurs was treated by mechnochemical(MC) and hand grinding process. Carbon nanofibers(CNF) were prepared using CVD process with the above prepared catalyst. CNFs with a uniform diameter were obtained with MC process treated catalyst, and the diameter could be controlled by tuning the grinding time. CNF bundles with close coalescence were produced with MC treated catalyst. After purification of CNFs and loading with Pt, they were used in fuel cell as the cathode catalyst support. The performance with carbon nanofibers prepared using ground mixture was found to be better than that prepared using unground mixture, which is attributed to the homogeneous CNFs with small diameter and specific interaction between Pt and CNFs.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권2호
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• pp.433-436
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• 2013

Carbon-coated $Li_3V_2(PO_4)_3-LiMnPO_4$ composite cathode materials are first reported in this work, prepared by the mechanochemical process with a complex metal oxide as the precursor and sucrose as the carbon source. X-ray diffraction pattern of the composite material indicates that both olivine $LiMnPO_4$ and monoclinic $Li_3V_2(PO_4)_3$ co-exist. We further investigated the electrochemical properties of our $Li_3V_2(PO_4)_3-LiMnPO_4$ composite cathode materials using galvanostatic charging/discharging tests, where our $Li_3V_2(PO_4)_3-LiMnPO_4$ composite electrode materials exhibit the charge/discharge efficiency of 91.9%, while $Li_3V_2(PO_4)_3$ and $LiMnPO_4$ exhibit the efficiency of 87.7 and 86.7% in the first cycle. The composites display unique electrochemical performances in terms of overvoltage and cycle stability, displaying a reduced gap of 141.6 mV between charge and discharge voltage and 95.0% capacity efficiency after $15^{th}$ cycles.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권7호
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• pp.71-78
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• 2005

The purpose of this study is to suggest a hyperfine maskless writing technique by using the nanoindentation and HF wet etching technique. Indents were made on the surface of Pyrex7740 glass by the hyperfine indentation process with a Berkovich diamond indenter, and they were etched in $50\;wr\%$ HF solution. After etching process, convex structure was obtained due to the deformation-induced hillock phenomena. In this study, effects of indentation process parameters (etching time, normal load, loading .ate, hold-time at the maximum load) on the morphologies of the indented surfaces after isotopic etching were investigated from an angle of deformation energies. Finally, sample characters were written to show the possibility of the application.

• Macromolecular Research
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• 제13권1호
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• pp.30-38
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• 2005

Sulfur-cured gum natural rubber vulcanizates were devulcanized using two different concentrations of diallyl disulfide. The devulcanization process was performed at $110^{\circ}C$ min in an open two-roll cracker-cum-mixing mill. Natural rubber vulcanizates having various sulfur/accelerator ratios were used to study the cleavage of monosulfide, disulfide, and polysulfide bonds. The properties of devulcanized natural rubber increased upon increasing the disulfide concentration and the mechanical properties of the revulcanized natural rubber increased upon decreasing the sulfur content in the original rubber vulcanizates. The scorch time and the maximum state of cure both increased when the ground vulcanizates were treated with higher amounts of disulfide. TGA and DMA were conducted to study the effects of the devulcanization on the thermal stability and the $T_g$ behavior of the vulcanizates. SEM analysis was conducted to study how the failure mechanism was affected by the devulcanization process. It was possible to recover $70-80\%$ of the original gum rubber properties by using this process. From IR spectroscopic analysis, we observed that the oxidation of the main chains did not occur during high-temperature milling.