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리튬-탄소층간화합물의 합성과 에너지 특성의 분석
The Analysis of Energy Character and Synthesis of Lithium-Carbon Intercalation Compounds

오원춘   (단국대학교 이과대학 화학과UU0000336  ); 백대진   (한서대학교 이과대학 화학과UU0001506  ); 고영신   (서울교육대학교 탄소화학연구소UU0000688  );
  • 초록

    여러 가지 탄소물질을 사용하여 변형된 스테인레스 금속재 Two-bulbs를 사용하여 Li-CIC를 합성하였다. 합성한 결과 출발물질의 구조적 특성에 따라 여러 가지 색깔의 층간화합물이 각각 형성되었다. 합성된 Li-CIC들은 X-선 회절법을 이용하여 출발물질의 결정화도에 따라 stage 형성과정을 확인하였다. 이들 결과에서 출발물질의 결정화도가 좋은 천연흑연과 흑연섬유는 낮은 stage(1 stage, 2 stage)가 형성되었고, 결정화도가 나쁜 탄소섬유와 석유계 코크스는 높은 stage(3 stage, 4 stage, 5 stage)가 얻어졌다. 또한 (hkl)회절선의 이값을 계산된 값과 비교하였을 때 이들 값들은 거의 일치하였다. 그러나 결정화도가 나쁜 경우 다소의 차이가 있음을 보이고 있다. 이들 Li-CIC에 대하여 UV/VIS 분광기를 사용하여 stage 안정성과 에너지 상태를 알수 있었다. X-선 회절법에 의한 결과와 UV/VIS 분광학적 데이터는 결정화도가 좋은 탄소물질은 에너지와 반사율의 관계곡선이 뚜렷하게 나타났음을 제시하였다. 이들 결과는 타소층과 층사이에 전하운반자와 관계가 있으며, 이들 성질이 삽입물질의 농도와 관계있음을 알수 있었다. 뿐만 아니라 본 연구는 Li-CIC의 삽입과정에서 고성능 에너지 저장제에 대한 정보를 역시 제공하여 준다.


    Lithium-Carbon Intercalation Compounds(Li-CICs) have been synthesized from various carbon ma-terials by use of the modified stainless steel two-bulbs methods. These compounds had various colours by structural character of starting materials. The synthesized Li-CICs were identified to stage formation process by X-ray diffraction data. At these results, well-oriented natural graphite and graphite fiber are formed lower stages(Stage 1, Stage 2), but poor-oriented carbon fiber and petroleum cokes are also formed higher stages(Stage 3, Stage 4, Stage 5). And when we compared with measured d value and calculated d value, these values agreed with each other. But poor-oriented carbon materials are some difference from them. The stage stability and energy stage of Li-CICs were obtained by UV/VIS Spectrophotometric data. X-ray diffraction and UV/VIS Spectrophotometric data suggested that well-oriented carbon materials has distingushible curve between energy and reflectance. In these results, we know that many charge carriers between carbon layers are related to concentration of intercalants. And then, this paper also provides information on high efficiency energy storing materials at intercalation process of Li-CICs.


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    1. 1993 "칼륨-흑연 층간화합물의 구조와 에너지 상태에 관한 연구" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology 3 (1): 66~74    
    2. 1995 "리튬-탄소층간화합물의 Deintercalation에 따른 구조변이와 전기적 성질과의 관계(I) : Li-GFDICs와 Li-PCDICs의 생성에 대하여" 분석과학 = Analytical science & technology 8 (2): 131~138    
    3. 1995 "Azomethine계 화합물의 분광학적 특성과 전기적 특성에 관한 연구" 분석과학 = Analytical science & technology 8 (3): 249~258    
    4. 1996 "Li-CICs의 Deintercalation에 따른 구조변이와 열적, 전기적 안정성과의 관계(II) : Li-EaGDICs와 Li-EGDICs에 관하여" 분석과학 = Analytical science & technology 9 (1): 43~51    
    5. 2003 "An Alternative Synthesis of 5-Aminopyrazolo[4,3-d]pyrimidin-7(6H)-one" Bulletin of the Korean Chemical Society 24 (9): 1365~1367    
    6. 2003 "C-2 위치에 5'-Ethoxycarbonylmethoxy(hydroxy)iminopyrrolidinylthio Group을 가진 1$\beta$-Methylcarbapenems의 합성과 생물학적 성질" 약학회지 = Yakhak hoeji 47 (6): 450~455    
    7. 2015 "네일 융복합보강제의 사용실태 및 인식도 조사" 디지털융복합연구 = Journal of digital convergence 13 (8): 535~542    
    8. 2016 "하수처리장 2차 처리수의 고효율 인 제거를 위한 응집제 개선" 上下水道學會誌 = Journal of Korean Society of Water and Wastewater 30 (6): 683~690    
    9. 2017 "보완대체의학에 대한 대학생의 인식 및 적용요인에 관한 연구" 한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society 8 (12): 417~423    
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