스피넬 구조로 이루어진 $LiMn_2O_4$에서 Mn의 일부분을 Ni로 치환한 $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$은 4.7 V 전압 영역에서 높은 방전 용량 및 우수한 충 방전 사이클 특성을 가진다. 본 연구에서는 착체중합법을 이용하여 $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$를 합성하였다. Citric acid : metal의 몰비(5 : 1, 10 : 1, 15 : 1, 30 : 1) 및 하소 온도($500{sim}900^{circ}C$) 변화에 따라 합성된 $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ 분말의 특성을 조사하였다. 합성된 분말의 XRD 분석을 통해 저온($500^{circ}C$) 및 고온($900^{circ}C$) 영역에서 모두 단일상인 $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ 결정상을 관찰할 수 있었고, 하소 온도가 증가함에 따라 결정화 및 결정자 크기도 함께 증가하였다. 합성된 $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ 분말의 형상 및 비표면적 분석 결과, 저온영역에서는 CA 몰비가 증가할수록 입자사이즈는 감소하고 비표면적은 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 고온영역에서는 온도 증가에 따른 입자 성장에너지가 CA 몰비 증가에 따른 입자 사이즈 감소 및 비표면적 증가 효과를 감소시키는 것을 관찰하였다.
The $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$, substituting a part of Mn with Ni in the $LiMn_2O_4$, the spinel structure has good charge-discharge cycle stability and high discharge capacity at 4.7 V. In this study $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ powders were synthesized by polymerization complex method. The effect on the characteristics of synthesized $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ powders was studied with citric acid (CA) : metal ion (ME) molar ratio (5 : 1, 10 : 1, 15 : 1, 30 : 1) and calcination temperature ($500{sim}900^{circ}C$). Single phase of $LiMn_{1.5}Ni_{0.5}O_4$ was observed from XRD analysis on the powders calcined at low ($500^{circ}C$) and high temperatures ($900^{circ}C$). The crystalline size and crystallinity increased with calcination temperature. At low calcination temperature the particle size decreased and specific surface area increased as the CA molar ratio increased. On the other hand, high particle growth rate at high calcination temperature interfered the particle size reduction and specific surface area increase induced by the increase of CA molar ratio.
