• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.467-471
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• 2021

본 연구에서는 가교성 작용기가 기능화된 사다리형 폴리실세스키옥산(LPMA64)을 합성하였고, 이를 액상 전해질의 열 가교 공정에 활용하여 유기-무기 하이브리드 겔 고분자 전해질을 제조하였다. 5 wt%의 낮은 LPMA64 고분자 가교제 함량으로도 전해질 내 네트워크 구조가 잘 발달하여, 우수한 형태 안정성과 높은 이온 전도도를 가지는 전해질의 제조가 가능하였다. 하이브리드 겔 고분자 전해질이 적용된 리튬-황 전지는 안정적인 율속과 장수명 성능 및 높은 쿨롱 효율을 나타냈으며, 이는 완화된 리튬 폴리설파이드 셔틀 현상에 기인했다. 본 연구결과는 제조된 유기-무기 하이브리드 겔 고분자 전해질이 리튬-황 전지 응용에 유망한 전해질임을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.277-282
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• 2021

본 연구에서는 PF₆를 음이온으로 하며, 이미다졸리움 계열의 양이온을 변화시키면서 2종의 소수성을 띠는 이온성 액체 전해질을 합성하였다. 합성한 이온성 액체는 1-benzyl-3-butylimidazolium hexafluorophosphate [BzBIM]PF₆와 1-pentyl-3-butylimidazolium hexafluorophosphate [PBIM]PF₆이며 이들 각각의 구조는 푸에리에 변환 적외선 분광기와 핵자기공명 분광기를 이용하여 분석하였다. 이와 함께, 합성한 이온성 액체 전해질의 물리적(점도, 이온전도도, 열적 안정성) 및 전기화학적 특성을 조사하고 비교 분석하였다. 그 결과, [BzBIM]PF₆의 경우 [PBIM]PF₆와 다르게 이미다졸리움 양이온에 π-π 분자 간 결합이 강하게 존재하는 벤질링 기능기를 가지고 있어서 열적 및 전기화학적 특성에서 더 우세한 안정성을 보여주었다.

• 전기화학회지
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• 제21권4호
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• pp.80-87
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• 2018

웨어러블 디바이스, 전기자동차와 에너지저장시스템에 대한 전력 수요가 증가함에 따라 리튬이온 전지에 있어서 안전성은 가장 중요한 요소가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 PEO 전해질과 LLZO 고체전해질을 복합화하여 전해질을 제조하였고, LLZO 고체전해질 함량에 따라 결정성, 형상 및 전기화학 성능 분석을 진행하였다. 결과로부터 PEO 전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량 및 균일한 분포가 전체 복합전해질의 이온전도도 향상에 중요한 요소임을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제59권6호
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• pp.499-507
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• 2015

본 연구의 목적은 이온화식 작성에 대한 중학생들의 이해 정도를 알아보는 것이다. 서울시 소재 중학교 한 곳에 재학중인 3학년 학생 219명이 연구에 참여하였다. 6차시에 걸친 ‘전해질과 이온’ 단원의 수업이 끝난 후, 이온화합물의 이온화 과정을 이온화식으로 표현하도록 구성한 서술형 검사를 실시하였다. 검사 결과를 분석하여 이온화합물의 구성 특성에 따라 이온화식 서술에 대한 정답률을 파악하였으며, 이온화식 표현과 관련된 지식상태를 토대로 이온화식 표현의 위계 관계를 분석하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 이온화합물을 구성하는 양이온과 음이온의 종류, 전하량과 구성 개수를 바탕으로 이온화합물들을 여섯 집단으로 분류하고 집단의 특성에 따라 학생 응답을 분석한 결과 정답률에 차이가 나타났다. 둘째, 지식 상태 분석 결과 이온화합물을 구성하는 양이온과 음이온의 종류와 전하량, 구성 개수를 알아내어 이온화 과정을 식으로 표현하는 지식상태가 구조화되어 있음을 알 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 효과적인 이온화식 학습 전략의 설계를 위한 시사점을 제안하였다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.243-249
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• 2006

전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.55-55
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• 2015

오늘날 전해동박은 리튬이온전지의 집전체, PCB, FPCB등의 핵심부품으로써, 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다. 그러나 전자 회로의 미세화로 인한 열 발생, 낮은 강도에 의한 신뢰성 하락 등이 문제가 되고 있는 실정이다. 구리에 나노 쌍정을 높은 밀도로 형성하게 되면, 전기 저항의 변화 없이 기계적 강도를 높이는데 도움이 된다. 특히 펄스 전해증착에서는 높은 전류밀도가 인가되기 때문에 고밀도의 나노쌍정을 얻을 수 있다는 점이 여러 논문에서 보고되었다. 이번 연구에서는 펄스도금 조건에서 온도 조건의 변화를 통해 강도가 향상됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.574-578
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• 1998

전기화학적 이온교환전극을 양이온 교환수지 Amberlite IRP-64와 결합제로서 Stylen-Buthylene-Rubber (SBR)를 혼합하여 압축성형 방법으로 제작하여, 전극전위와 전해질의 pH에 따른 구리이온의 흡착과 용출특성을 고찰하였다. 흡착공정에서는 -1800 mV에서 최대 흡착속도를 나타내었으며 90분 경과 후,92%의 흡착율을 나타내었다. 용출공정의 경우, 본 실험영역에서는 전위의 증가에 비례하여 용출율은 증가되어 나타났으며, 3600 mV에서 50분 이후 88%의 용출율을 나타내었다. 전기화학적 이온교환 전극 근처의 국부적인 pH 변화는 흡착과 용출공정에 크게 영향을 미치는 것으로 사료되며, 전해질의 pH가 각각 염기성과 산성에서 높은 흡착율과 용출율을 나타내었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제29권6호
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• pp.60-64
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• 1997

핵연료의 가공공정에서 발생하는 스러지를 건식처리공정으로 회수 정제할 수 있는 건식처리 방법에 대하여 논의하고자 하였다. 건식처리방법은 수용액을 전혀 사용하지 알기 때문에 폐기물의 발생량이 습식처리방법에 비해 훨씬 줄어든다. 산화우라늄은 고온의 용융염중에서 염소개스에 의해 염소화반응을 통하여 우라늄염화물을 생성되게 되어 이들은 전기적으로 이동이 가능한 형태로 바뀌므로 전극에 선택적으로 전착될 수 있기 때문에 다른 금속이온과 분리할 수 있다. 본 보고서에서는 산화우라늄의 염소화공정, 전착공정에 대하여 기술하였고 전착된 산화물의 물리적 특성에 대하여 요약하였다.

• 대한화학회지
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• 제30권2호
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• pp.224-230
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• 1986

알킬처리된 실리카(ODS)칼럼을 이용하여 역상 이온쌍 크로마토그래피방법으로 방향족 술폰산들의 분리 인자를 조사하였으며 또한 분리를 시도하였다. 반대이온으로서 브롬화 도데실 트리메틸암모늄(DTAB)을 사용하였으며, 시료의 분리인자는 반대이온의 농도, 메탄올의 농도, 전해질의 종류 및 농도, 시료 분자에 붙어있는 작용기의 종류 및 위치등에 의하여 영향을 받았다. 최적 조건하에서 몇 가지 혼합시료를 분리할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제17권1호
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• pp.65-70
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• 2014

본 실험에서는 다양한 조성의 AMPS, POEM 및 GMA를 함유하는 공중합체를 합성하고, AMPS의 술폰산기와 $Li_2CO_3$와의 산염기 반응 및 에폭시기의 가교반응을 유도하여 가교결합된 poly(POEM-co-AMPSLi-co-GMA) 전해질을 제조하였다. POEM의 결정융점은 AMPS 및 POEM의 몰분율에 따라 변화되는 특징을 관찰할 수 있었으며, 리튬이온이 도입된 이후 대체적으로 감소되는 경향이 나타났다. 가교된 고분자의 이온전도도는 GMA의 함량이 증가할수록 다소 감소되는 결과가 나타났지만, 16 mol%까지는 $1.0{\times}10^{-6}S\;cm^{-1}$ 이상의 값을 보여주었다. 특히, 자기-도핑형 전해질임에도 불구하고 2 mol%에서 최대 $4.08{\times}10^{-6}S\;cm^{-1}$의 높은 상온이온전도도가 얻어졌으며, 상온에서 6 V까지 우수한 전기화학적 안정성을 보여주었다. 또한 가교된 고분자전해질은 필름성형이 가능하며, 0.11 MPa의 탄성계수 및 270%의 변형율을 보여주었다.