• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.321-325
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• 2016

본 연구에서는 제일 원리 분자 동역학(AIMD, ab-initio Molecular Dynamics) 방법을 이용하여 다양한 크기의 황화 이온 격자 구조에서 리튬 이온의 이온 전도도에 대하여 연구했다. 주어진 격자 구조내에 리튬 이온의 량이 증가할수록 확산도(D, diffusivity)는 감소하는 경향을 보였이지만, 리튬 이온의 농도는 증가 하기 때문에 특정한 농도에서 이온 전도도는 최댓값을 나타냈다. 또한 격자 구조의 부피를 증가 시킬 경우에 리튬 이온의 농도는 감소하지만, 확산도가 증가하여 전체적인 이온 전도도는 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 격자 구조내 이온의 이동에 대한 이해를 높이고 보다 효과적인 새로운 이온 전도체 개발에 도움이 될것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07c
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• pp.2011-2013
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• 2002

일반적으로, 전도성 고분자는 금속에 준하는 전기 전도도와 다공성을 이용한 전해질 이온 및 생채 고분자의 물리, 화학적 도우핑 능력을 장점으로 한다. 따라서, 이 분야의 최근 연구동향도 이온 도우핑에 의한 전도성 고분자의 전기 전도도 향상에 초점이 맞추어져 있으며, 이미 다수의 연구진에 의행 여러 가지 방법이 제시되었다. 본 논문은 전기 화학적 cementation 공정을 이용하여 금속 이온을 전도성 고분자에 도우핑하고 특성을 고찰하였다. 전도성 고분자로써 polypyrrole (PPy)을 사용하고, micropaticles (구리와 니켈 이온)를 도펀트 (dopant)로 하여 -1.5 V ${\sim}$ 2V의 범위에서 순환 전압 전류법 (Cyclic voltammetry)을 이용해 organic-inorganic complex를 제작하였고, 각각의 전극을 비교, 분석 하였다. 구리 이온을 도우핑한 PPy 필름은 전기 전도도가 매우 우수하나 대기 중 공기 및 수분에 의해 쉽게 산화되므로 life-time이 짧다. 이를 보완하기 위하여 상대적으로 안정한 니켈 이온을 도우핑한 PPy 필름의 전기 화학적 특성을 고찰하였다. 전극의 표면은 SEM (Scanning Electron Microscopy), EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy)를 이용하여 분석하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.57.2-57.2
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• 2012

산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.2
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• pp.245-250
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• 1999

The effect of cation substitution on the inonic conductivity was studied in $(Li_{0.5}La_{0.5})_{1-y}Sr_yTi_{1-x}Mn_xO_3$ system. In case of Sr substitution, the ionic conductivity abrubtly decreased over y=0.05. This may be caused by the decrease of lithium contents which contribute to lithium inonic conductivity. Jahn-Teller distortion as well as lattice parameter variation influenced the inonic conductivity in case of Mn substitution. A and B-site cations effects on the conductivities were found to be independent, and the ionic conductivity as high as $2.8{\times}10^{-2}$S/cm was obtained in x=0.0006 and y=0.05.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.6
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• pp.498-504
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• 1993

현재 electronics와 광 electronics등 전자기 관련 분야를 제외하고는 모든 산업을 지탱할 수 없을 만큼 그 이용에는 가히 엄청나다고 할 수 있겠다. 특히 높은 경도를 갖으며 우수한 성형성을 갖지만 전기를 잘 통하지 않는 glass를 기능재료로서 전도성을 높이려는 시도는 중요한 과제라고 생각되어진다. 이러한 관점에서 전기 자기적 기능을 가진 new glass의 개발과 전도성에 따른 분류, 즉 전자 전도성 glass와 이온 전도성 glass, 초전도용 glass등의 응용에 대해서 논하고자 한다. 전도성은 하전체의 종류에 따라 크게 전자전도와 이온 전도로 크게 나눌 수 있으며 그림 1에 여러물질의 전도도를 나타내고 있다.

• Polymer(Korea)
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• v.25 no.4
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• pp.602-607
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• 2001

Bis(2-methoxyethyl)itaconate (bis(ME)I) was prepared for a new gel electrolyte containing double comb-like itaconate unit by esterification reaction of 2-methoxyethanol with itaconic acid. The copolymers were composed of AN/bis(ME)I = 9/1 ~ 1/1. The optimum mechanical properties and conductivity were obtained from the composition of AN/bis(ME)I = 5/1 and 6/1(25 ~ 35 wt%), LiClO4$_4$(15 wt%) and plasticizer (EC/PC = 1/1) (40 ~ 50 wt%). They showed a tough film and maintained a mechanical stability as a free standing film. The plasticized polymer gel electrolytes obtained from them showed ion conductivity of 8.12 ${\times}$ 10$_{-4}$ ~ 1.87 ${\times}$ 10$_{-3}$ S/cm. The maximum conductivity value obtained from our study was one order of magnitude higher than that of other PEO-based polymer electrolyte at ambient temperature.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.37 no.6
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• pp.1591-1596
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• 2020

The solid-state electrolyte based on polymer has great attention to develop its ionic conductivity from conventional polymer electrolyte by using wide range of ionic liquids with remarkable processability, flexibility and is applicable to various electrochemical devices including batteries, supercapacitor. Polymer electrolyte based on Ionic liquid with high conductivity, wide electrochemical stability, thermal stability is used in various electronic devices. In this work, we have investigated and developed solid-state electrolyte based on ionic liquid and polymer with enhanced ionic conductivity and electrochemical performances to conduct to various electronic devices including secondary battery. The ionic conductivity of polymer based solid state electrolyte with optimized ratio of the ionic liquid was 1.46-2 S/cm. The ionic liquid and polymer based electrolyte with enhanced ionic conductivity is promising candidates to utilize in wide range of secondary batteries.

• Membrane Journal
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• v.16 no.4
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• pp.268-275
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• 2006

Novel SILEMs were prepared by multi-stage phase separation process combined by the low temperature phase separation (LTPS) and the high temperature phase separation (HTPS) using room temperature ionic liquids (RTILs) which have a high ionic conductivity. PVDF and imidazolium series ionic liquids were used as membrane material and electrolyte, respectively. To study the ion conducting properties, the SILEMs were tested using LCR meter at temperature controlled from 30 to $130^{\circ}C$. Under humid conditions, with increasing temperature from 30 to $100^{\circ}C$, the ion conductivity of the cast $Nafion^{(R)}$ membrane increased linearly, but then started to decrease after $100^{\circ}C$. However, in the case of the SILEMs, with increasing operating temperature, the ion conductivity increased. Also, the ion conductivity behaviors of the SILEMs were almost same, regardless of humidity. The ion conductivity of the SILEMs was $2.7{\times}10^{-3}S/cm$ and increased almost linearly up to $2.2{\times}10^{-2}S/cm$ with increasing temperature to $130^{\circ}C$. The effects of an inorganic filler on the physical properties of the SILEMs were studied using the $SiO_2$. The addition of $SiO_2$ could improve the mechanical strength of the SILEMs, though the ionic conductivity was decreased slightly.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.53 no.1
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• pp.42-50
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• 2009

The dielectric-spectroscopic and ac conductivity studies firstly carried out on layered manganese doped Sodium Lithium Trititanates ($Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$). The dependence of loss tangent (Tan$\delta$), relative permittivity ($\varepsilon_r$) and ac conductivity ($\sigma_{ac}$) in temperature range 373-723K and frequency range 100Hz-1MHz studied on doped derivatives. Various conduction mechanisms are involved during temperature range of study like electronic hopping conduction in lowest temperature region, for MSLT-1 and MSLT-2. The hindered interlayer ionic conduction exists with electronic hopping conduction for MSLT-3. The associated interlayer ionic conduction exists in mid temperature region for all doped derivatives. In highest temperature region modified interlayer ionic conduction along with the polaronic conduction, exist for MSLT-1, MSLT-2, and only modified interlayer ionic conduction for MSLT-3. The loss tangent (Tan$\delta$) in manganese-doped derivatives of layered $Na_{1.9}Li_{0.1}Ti_3O_7$ ceramic may be due to contribution of electric conduction, dipole orientation, and space charge polarization. The corresponding increase in the values of relative permittivity may be due to increase in number of dipoles in the interlayer space while the corresponding decrease in the values of relative permittivity may be due to the increase in the leakage current due to the higher doping.

• Membrane Journal
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• v.14 no.1
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• pp.44-52
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• 2004

This paper concerns the development of a cationic polymeric membranes for direct methanol fuel cell. The crosslinked poly(vinyl alcohol) (PVA) membranes with poly(acrylic acid-co-maleic acid) (PAM) and hydroquinonesulfonic acid (HQSA) as the crosslinking agents were prepared according to the amount of crosslinking agents. The resulting membranes were characterized in terms of methanol permeability, proton conductivity, water content and ion exchange capacity. The methanol permeability and proton conductivity increased with increasing PAM content up to 9 wt% and then decreased. This trend is considered the effect of the cross linking rather than the introduction of hydrophilic groups. When the HQSA contents were varied, no interesting increases of proton conductivity, water content and ion exchange capacity were found.