• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.193-198
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• 2012

태양광 또는 풍력을 이용해 발생된 에너지를 효율적으로 저장과 사용을 위한 납 축전지의 성능을 향상 시키기 위해 전해액을 Semi-gel화 하여 납축전지에 적용하여 시험한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. Semi-gel 전해액은 silica를 5wt.% 혼합한 전해액이 1시간 30분경과 시 gel화가 시작되었다. 이는 전해액이 격리판과 극판 활물질 내부까지 완전히 스며들기에 충분한 시간으로 가장 적정한 gel화 시간을 나타내었다. Semi-gel 전해액을 사용한 납축전지와 액상 전해액을 사용한 납축전지의 방전 성능을 비교한 결과, 저율방전 성능은 semi-gel전해액이, 고율방전 성능은 액상 전해액이 높은 성능을 나타내었다. 이는 gel 전해액의 경우 액상 전해액에 비해 반응속도가 느려 고율방전 성능이 낮은 것으로 나타내었다. 수명성능을 DOD 10%, DOD 100%로 시험한 결과, 5%-silica 전해액이 액상 전해액을 사용한 납축전지에 비해 우수한 수명 성능을 나타내었다. 이는 Semi-gel상 태의 전해액이 납축전지 내부 화학반응 시 발생하는 gas의 재결합 효율을 높여 전해액 감액량이 최소화로 한 결과로 수명성능에서 큰 차이를 나타내었다. 태양광, 풍력 등과 같은 에너지 저장 효율을 높이고, 수명성능을 향상시키기 위해 전해액에 5%-silica전해액을 사용하면 전해액의 감액량이 최소로 되어 DOD 100% 수명시험의 경우 4.8%, DOD 10% 수명시험의 경우 20%의 수명성능이 향상되었다.

• 폴리머
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• 제32권1호
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• pp.85-89
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• 2008

이온성 액체인 N-methoxymethyl-N-methylpyrrolidium bis(trifluoro-methansulfonyl)imide (MPSI)를 첨가제로 함유하는 acrylate 계열의 단량체를 다관능기형 acrylate 가교제와 함께 carbonate 용매에서 중합, 겔형의 고분자 전해질을 합성하였다. 고분자 전해질의 이온전도성은 고분자의 함량, 가교제의 종류, 이온성 액체의 함량에 따라 측정되었으며, 인장강도를 조사하여 고분자 및 이온성 액체의 함량이 기계적 물성에 미치는 영향을 파악하였다. 그 결과 성분의 최적화는 고분자 함량 15 wt%, 이온성액체 30 wt% 그리고 5 wt%의 가교제를 함유한 겔 전해액으로 달성되었고, 0.5 MPa의 기계적 물성과 0.8 mS/cm의 우수한 상온 이온 전도도를 나타내었다.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.18-27
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• 1992

졸-겔 기술에 의해 $WO_3$ 다충박막이 유리와 ITO coated glass 위에 증착되었다. 특성은 XRD, 분광광도계, DTA/TGA, SEM/EDAX 그리고 RBS에 의해서 분석되었다. 균질한 $WO_3$막은 유리기판위에 dipping속도 5mm/s에서 증착 되었으며 이 시료는 희석된 HCI 전해액을 사용하여 착색시킨 결과 낮은 근적외선 투과율을 나타내었다. DTA 결과 $380^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$ 범위의 gel data는 $WO_3$의 결정화 온도 형성을 결정하였으며 이 측정치는 졸-겔 박막의 결정화 온도와 일치하였다. RBS에 의해 착색되지 않은 $WO_3$ 졸-겔 막의 화학조성은 $WO_3$였다.

• 폴리머
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• 제24권2호
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• pp.259-267
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• 2000

겔형 고분자 전해질에 적용 가능한 고분자 매트릭스 중 우수한 기계적 성질 및 높은 유전상수 ($\varepsilon$=8~13)를 가지는 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene)[P(VdF-co-HFP)]을 사용하고, Ethylene carbonate (EC)/${\gamma}$-butyrolactone (${\gamma}$-BL)의 혼합용매와 LiCF$_3$SO$_3$를 각각 유기용매와 리튬염으로 사용하여 다양한 농도의 전해액 및 겔형의 고분자 전해질을 제조하였다. 제조된 고분자 전해질의 기계적 성질 및 이온전도도를 고분자 매트릭스와 전해액의 흔합비율에 따라 측정하였다. 28.6 wt%의 P(VdF-co-HFP)가 함유된 PVH40이 $25^{\circ}C$에서 1.09$\times$$10^{-3}$S/cm의 가장 높은 이온전도도 값을 보였고, 인장강도, 인장탄성율, 압축탄성율 모두 P(VdF-co-HFP)의 함량에 따라 증가했으며 PVH70과 PVH80사이에서 급격한 변화를 나타내었다. 동역학적 특성측정 시 전형적인 겔의 거동을 보였고, 적용한 변형의 크기에 따라 저장탄성율(G')과 손실탄성율 (G")이 변화되었다.

• 전기화학회지
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• 제6권2호
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• pp.141-144
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• 2003

Proton conducting polymeric gels as the electrolytes of electrochemical capacitors have been prepared by two different methods: 1) swelling a polymethacrylate-based polymer matrix in aqueous solutions of inorganic and organic acids, and 2) polymerizing complexes of anhydrous acids and prepolymers with organic plasticizer. The FT-IR spectra strongly suggest that the carbonyl groups in the polymer matrix interact with protons from the doped acids. High ionic (proton) conductivity in the range of $6\times10^{-4}-4\times10^{-2}\;S\;cm^{-1}$ was obtained at room temperature for the aqueous gels. The non-aqueous polymer complexes showed rather low ionic conductivity, but it was about $10^{-3}\;S\;cm^{-1}\;at\;70^{\circ}C$ for the $H_3PO_4$ doped polymer electrolyte. The mechanisms of ion (proton) conduction in the polymeric systems are discussed.

• 전기화학회지
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• 제13권3호
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• pp.211-216
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• 2010

전해액 상용성의 boron trifluoride lithium methacrylate ($BF_3$LiMA)를 기본으로 하는 겔 고분자 전해질 (gel polymer electrolytes, GPE)에서 $BF_3$LiMA의 농도가 이온전도도, 전기화학적 안정성에 미치는 영향을 AC impedance 측정법과 linear sweep voltammetry (LSV)를 통하여 평가하였다. 그 결과 $BF_3$LiMA가 4wt% (고분자함량 21 wt%)일 때, 상온 이온전도도가 $5.3{\times}10^{-4}Scm^{-1}$로서 가장 높게 관찰되었으며 4 wt% 전후로 다시 감소하였다. $BF_3$LiMA 기반의 GPE는 음이온이 고정되어 있는 자기-도핑형 계열로서 우수한 전기화학적 안정성을 확인하였다. 한편 $BF_3$LiMA 기반 GPE는 리튬금속과 비교적 불안정한 계면반응성을 보여주었지만 흑연/GPE/흑연, LCO/GPE/LCO에서는 높은 계면안정성을 형성하였다. 따라서 $BF_3$LiMA 기반의 GPE를 통하여 높은 상온 이온전도도와 전기화학적 안정성 및 흑연과 LCO 양극산화물에 대한 우수한 계면특성을 확보할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.400-400
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• 2012

산화물 반도체는 넓은 에너지갭을 가지고 높은 이동성과 높은 투명성을 가지기 때문에 초고 속 박막 트랜지스터(Thin film transistor; TFT)에 많이 응용되고 있다. 그러나 ZnO 및 $In_2O_3$ 산화물 반도체를 박막트랜지스터에 사용할 경우 소자가 불안정하여 전기적 성질이 저하되고 문턱전압의 이동이 일어난다. TFT에 사용되는 산화물 반도체로는 GaInZnO, ZrInZnO, HfInZnO 및 GaSnZnO의 전기적 특성에 관한 연구가 많이 되었다. 그러나 titanium-indium-zinc-oxide (TIZO) TFT에 대한 연구는 비교적 적게 수행 되었다. 본 연구에서는 TFTs의 안정성을 향상하기 위하여 TFT의 채널로 사용되는 TiInZnO를 형성하는데 간단한 제조 공정과 낮은 비용의 용액 증착방법을 사용하였다. 졸-겔 전해액은 Titanium (IV) isopropoxide $[Ti(OCH(CH_3)_2)_4]$, 0.1 M Zinc acetate dihydrate $[Zn(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O]$ 그리고 indium nitrate hydrate $[In(NO_3)_3{\cdot}xH_2O]$을 2-methoxyethanol의 용액에 합성하였다. $70^{\circ}C$에서 한 시간 동안 혼합 하였다. Ti의 몰 비율은 10%, 20% 및 40% 로 각각 달리하여 제작하였다. $SiO_2$층 위에 2,500 rpm 속도로 25초 동안 스핀 코팅하여 TFT를 제작하였다. TIZO 박막에 대한 X-선 광전자 스펙트럼 관측 결과는 Ti 몰 비율이 증가함에 따라 Ti 2p1/2피크의 세기가 증가함을 보여주었다. TiZO 박막에 Ti 원자를 첨가하면 $O^{2-}$ 이온이 감소하기 때문에 전하의 농도가 변화하였다. 전하 농도의 변화는 TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 문턱전압을 양 방향으로 이동 하였으며 off-전류를 감소하였다. TiZO 채널을 사용하여 제작한 TFT의 드레인 전류-게이트 전압 특성은 on/off비율이 $0.21{\times}107$ 만큼 크며 이것은 TFT 소자로서 우수한 성능을 보여주고 있다.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.229-235
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• 2003

리튬이온전지 양극재료로서 리튬막간계 산화물을 졸겔 방법으로 전구물질을 합성하여 $400^{\circ}C$와 $800^{\circ}C$에서 열처리하여 합성하였다. 출발물질로는 $(CH_3)_2CHOLi$와 $Mn(CH_3COO)_2\;{\cdot}4H_2O$를 사용하였다 열분석 측정을 통해 열처리 조건을 정하였다. 또한 합성된 물질은 X-선 회절분석으로 구조를 확인하였으며 형상 및 입자의 크기는 주사전자현미경으로 측정하였다. 전기화학적 특성은 1.0M $LiClO_4/propylene\;carbonate(PC)$ 전해액 조건에서 순환전압전류법, chronoamperometry, 교류 임피던스 법 및 정전류 충$\cdot$방전 특성을 조사하였다. 교류 임피던스 법으로 확산계수를 측정한 결과 $6.2\times10^{-10}cm^2s^{-1}$를 나타내었다.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.415-418
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• 1999

튜브식 양극판과 겔전해액을 사용한 VRLA (valve regulated Iead-acid) 전지에 있어서 양극 활물질 (active material)의 충전 밀도에 따른 충 방전 싸이클 특성을 고찰하였다. VRLA전지에 사용된 양극 활물질의 밀도는 각각 3.2g/mL, 3.4g/mL 및 3.6g/ml 이었다. VRLA전지는 IU 방식 ($I_{max}=0.2C_{10}/10$, 상한 전압 2.40 v/cell)의 충전과, D.O.D 100%/C5의 방전 방법으로 충 방전 싸이클 수명 시험을 실시하였다. 시험은 $25{\pm}1^{\circ}C$의 항온항습기에서 실행하였다. 시험 결과 활물질 밀도별 VRLA전지의 초기 용량은 밀도와 무관하였다. 즉 3.4g/mL에서 가장 우수하였고, 3.6g/mL에서 가장 낮았다. 충 방전 싸이클에서의 특성은 3.6g/mL인 전지는 3.4g/mL와 거의 유사하였고, 3.2g/mL보다는 크게 우수하였다. 또한 VRLA 전지의 수분고갈 및 열화는 양극 활물질의 충전 밀도가 높을수록 적었다. 이상으로 충 방전 싸이클용 VRLA전지의 양극 활물질의 밀도는 3.4~3.6g/mL이 적절한 것으로 판단되었다.