Layered LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 cathode materials single- and dual-doped by the rare-earth elements Ce and Nd are successfully fabricated by using a coprecipitation-assisted solid-phase method. For comparison purposes, nondoping pristine LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 cathode material is also prepared using the same method. The crystal structure, morphology, and electrochemical performances are characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS) mapping, and electrochemical techniques. The XRD data demonstrates that all prepared samples maintain a typical α-NaFeO2-layered structure with the R-3m space group, and that the doped samples with Ce and/or Nd have lower cation mixing than that of pristine samples without doping. The results of SEM and EDS show that doped elements are uniformly distributed in all samples. The electrochemical performances of all doped samples are better than those of pristine samples without doping. In addition, the Ce/Nd dualdoped cathode material shows the best cycling performance and the least capacity loss. At a 10 C-rate, the electrodes of Ce/Nd dual-doped cathode material exhibit good capacity retention of 72.7, 58.5, and 45.2% after 100, 200, and 300 cycles, respectively, compared to those of pristine samples without doping (24.4, 11.1, and 8.0%).

산업과 의학이 발전되면서 많은 인구는 삶의 질에 관심을 가지게 되었다. 건강에 대한 시각이 높아지면서 육류보다 채식 또는 식물성 오일을 선호하게 되었다. 오늘날 주로 니켈 촉매를 사용한 공정이 개발되면서 식물성 오일의 보존기간이 늘어나고 이동성이 편리해졌다. 현재 유지경화용 니켈 촉매는 외국기업이 세계시장을 장악하고 있다. 한편, 국내 니켈 촉매의 대량 생산 기술은 퇴보 되어 전량 외국에서 수입하고 있는 실정이다. 따라서 활발한 기초연구가 필요하고 국내에서 상용화 할 수 있는 촉매개발이 필요하다. 본 연구는 수소화 반응으로부터 유지경화에 기반이 되는 니켈을 주 활성 촉매제로 사용하였고, 희토류가 촉매의 활성에 주는 영향을 알아보았다. 일정량의 희토류는 니켈의 분산을 유도하여 효율을 증가시키고 조촉매로써 사용이 가능하였다.

본 연구는 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작한 1μm 두께의 Fe79Tb21 및 Fe62Co15Tb23 아몰퍼스합금 박막을 결정화함으로써 석출되는 결정상의 구조와 아몰퍼스합금의 구조와의 대응관계에 관한 기초정보를 도출하기 위하여 자화측정, DSC열분석 및 X선 회절측정 등을 행하였다. 소둔온도가 400˚C이상 증가하면 Fe79Tb21 및 Fe62Co15Tb23 아몰퍼스합금 박막의 용이자화방향이 시료면의 수직방향에서 면내방향으로 이행하였으며 열분석 측정결과, Fe79Tb21 박막의 결정화온도는 500-600˚C범위인 반면 Fe62Co15Tb23박막의 경우는 650˚C로 평가되었다. 또한, 이들 박막에 대한 열처리후의 X선 회절프로화일로부터 양시료 공히 Fe23Tb6 금속간 화합물 이외의 어떠한 금속간화합물도 석출되지 않음을 알 수 있었다.