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지식나눔

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이차전지 가넷타입 LLZO 화학조성 질문입니다.

2020-04-03 org.kosen.entty.User@27ca191e 유태균(sinsavell)
  • 2
리튬 전고체전지 논문을 읽다가 가넷타입의 LLZO Li 사이트에 도핑을 할 경우,
화학조성이 맞지 않다고 생각하여 질문하게 되었습니다.
LLZO : Li7 La3 Zr2 O12
Li 사이트에 Al0.20 도핑 : Li6.06Al0.20La3Zr2O12.

Li 사이트에 Al 0.2 도핑하여, Li 6.8 이 되어야한다고 생각하지만, 6.06 으로 나와있어 
이것이 어떠한 이유로 6.8 6.8이 아닌 6.06이 되는지 궁금합니다.

두서없이 질문글을 올리는거 같아 대단히 죄송합니다.
 
  • 화학조성
  • 조성
  • LLZO
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답변 2
  • 답변

    김병관님의 답변

    2020-04-06
    • 3
    LLZO에서 Li 사이트만 Al로 도핑한다고 해도 원자 크기 차이도 있어서 1:1로 도핑되는 구조를 갖지는 않는 것 같습니다. 보통 논문들에서 도핑 조건별로 샘플 제조한 다음에 ICP로 분석하여 정확한 product의 조성을 결정하는 것 같네요.

    Ref) https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-4484/24/42/424005
    ICP determined that the cation formulation was Li=  6.28, La=  3.0, Zr=  2.0 and Al=  0.24.
    Ref) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167273811005297?via%3Dihub
    답변수정
    LLZO에서 Li 사이트만 Al로 도핑한다고 해도 원자 크기 차이도 있어서 1:1로 도핑되는 구조를 갖지는 않는 것 같습니다. 보통 논문들에서 도핑 조건별로 샘플 제조한 다음에 ICP로 분석하여 정확한 product의 조성을 결정하는 것 같네요.

    Ref) https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-4484/24/42/424005
    ICP determined that the cation formulation was Li=  6.28, La=  3.0, Zr=  2.0 and Al=  0.24.
    Ref) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167273811005297?via%3Dihub
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  • 답변

    구자정님의 답변

    2020-04-30
    • 2
    논문을 읽어봐야 알겠지만, 물질의 결정 구조가 기본적으로 가넷 구조인데, 그 중, Li 자리만 다른 원소로 바꿔서 도핑을 한다는 의미인것 같습니다. 
    이때에, Li 을 빼주고, Al 을 넣어주는 과정에서, Li 과 Al 이 1:1 exchange 된 부분이 있는가하면, Li 은 빠졌는데, Al 은 아직 들어가지 못한 vacancy 부분들이 있을 수 있기에, 화학조성이 약간 안맞게 된 결과를 보고한것 같습니다.
    답변수정
    논문을 읽어봐야 알겠지만, 물질의 결정 구조가 기본적으로 가넷 구조인데, 그 중, Li 자리만 다른 원소로 바꿔서 도핑을 한다는 의미인것 같습니다. 
    이때에, Li 을 빼주고, Al 을 넣어주는 과정에서, Li 과 Al 이 1:1 exchange 된 부분이 있는가하면, Li 은 빠졌는데, Al 은 아직 들어가지 못한 vacancy 부분들이 있을 수 있기에, 화학조성이 약간 안맞게 된 결과를 보고한것 같습니다.
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