Impedance Spectroscopy에 의한 Poly(acrylamidocaproic acid)막의 이온 투과 특성 연구

고분자 분리막의 구조가 투과율에 미치는 영향에 대해서는 지금까지 많은 연구가 행하여져 왔지만, 분자구조가 투과경로에 미치는 영향에 대한 연구는 아직 미미하며, black box approach만으로는 투과경로를 기술하기 어렵다. Impedance spectrowcopy는 막에 alternating electric field를 가해줌으로써 얻어지는 전류와 전압의 상관관계를 이용하여, 막내의 전해질의 투과에 대한 정보를 얻어내는 기기로써, dielectric loss spectra를 분석하면 투과물의 투과경로에 대한 정보도 얻을 수 있다. 전해질을 포함한 막의 dielectric loss ($\varepsilon"$) spectra는 다음의 식과 같이 두 부분으로 나뉘어 진다. $\varepsilon" = \varepsilon_{ac}" + \varepsilon_{dc}"$ (1) $\varepsilon_{dc}"$는 막을 통한 이온의 투과에 관계된 항이며, $\varepsilon_{ac}"$는 강한 dipole의 relaxation에 의해 나타나는 항이다. $\varepsilon_{dc}"$는 다음의 실험식에 의해 잘 기술되어진다. $\varepsilon_{dc}" = A\omega^{-n}$ 0