• 제목/요약/키워드: IONIC POLYMER

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알지네이트 필름의 전기장 하에서의 응답 특성 (The Electroresponse Properties of Alginate Films under the Electric Field)

  • 김인중;강휘원;정창남
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.195-200
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    • 2003
  • 알지네이트는 곁사슬에 강한 음이온을 가지고 있어 전기장 하에서 구동 특성을 발현할 수 있다. 본 연구에서는 가교제로 CaCl$_2$를 사용하여 가교 알지네이트 필름을 제조하였고, 제조된 필름의 열적 특성, 기계적 특성 및 전기적 구동 특성을 열중량 분석, 인장 강도 실험 및 전기응답 실험을 통하여 조사하였다. 가교제의 농도가 증가함에 따라 필름의 초기 분해 온도와 인장 강도가 증가하였다. 또한 팽윤비는 사슬 내 자유부피와 정전기적 반발력에 기인하여 가교제 농도의 감소와 pH가 증가함에 따라 증가하였다. 저기 자극에 의하여 알지네이트 필름은 유연한 물리적 거동을 발현하였다. 전기장에서 전압, 이온 강도 및 저해질 용액의 종류에 따라서 필름의 응답 속도 띤 거동에 영향을 주었다. 가교제의 농도가 5 wt%일 때 가장 좋은 굽힘 거동과 반복 회복성을 보였으며, NaCl과 KCl 전해질 용액의 이온 강도가 0.1 M일 때 가장 높은 전기 반응성을 나타냈다. 또한 전압이 증가됨에 따라 전하의 이동이 활발해지고 따라서 굽힘 거동이 증가하였다.

공액 전도성 고분자와 이온성 액체 간에 상호작용 연구 (Interaction of Conjugated Conducting Polymer with Ionic Liquids)

  • 김중일;김도영;김인태
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.337-344
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    • 2014
  • 이 논문은 온도차에 따라 변화되는 이온성 액체와 낮은 밴드갭을 갖는 고분자인 poly(2-heptadecyl-4-vinylthieno[3,4-d]thiazole)(PHVTT) 간의 상호작용 및 고분자의 거동을 조사하였다. 이온성 액체는 methyl imidazolium chloride([MIM]Cl), butyl methyl imidazolium chloride([BMIM]Cl), tri-butyl methyl ammonium methyl sulfate([TBMA][ $MeSO_4$])를 사용하였으며, 21, 28, 32, $37^{\circ}C$로 온도를 변화시키며 상호작용의 변화를 UV-vis spectroscopy, FT-IR spectroscopy, photoluminescence spectroscopy를 통해 확인한 결과 이온성 액체인 [MIM]Cl, [TBMA][$MeSO_4$]와 PHVTT의 상호작용은 점차 약해짐을 확인할 수 있었지만, [BMIM]Cl은 온도 변화에 따른 상호작용의 변화를 보이지 않았다.

나피온/전도성 나노입자 전기방사 웹을 이용한 고성능 이온성 고분자-금속 복합체 구동기의 제조 (High-Performance Ionic Polymer-Metal Composite Actuators Based on Nafion/Conducting Nanoparticulate Electrospun Webs)

  • 정요한;이장우;유영태
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.434-439
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    • 2012
  • 이온성 고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composite, IPMC) 구동기의 구동성능 향상을 위해 전기방사를 통해 제조된 나피온/전도성 나노입자 웹을 나피온 필름의 양면에 접합시켜 전해질막을 개질하였다. 전도성 나노입자는 다층탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, MWNT)와 은 나노입자가 사용되었으며, 이를 각각 나피온 용액에 분산시켜 전기방사하였다. 개질된 IPMC는 향상된 구동변위, 응답속도 및 구동력을 나타내었으며 은 나노입자에 비해 MWNT가 더욱 뛰어난 구동변위와 구동력을 유도하였고, 전도성 나노입자가 포함되지 않은 전기방사 웹을 적용한 경우에도 성능향상이 관찰되었다. 제조된 IPMC의 우수한 구동성능은 전기방사 웹의 다공성에 의한 전해액 이동의 용이성, 고분산된 전도성 나노입자에 의해 유도된 높은 전기용량 및 낮은 전극 저항 때문인 것으로 분석되었다.

Ethylene Oxide기를 갖는 Acrylate계 Gel Polymer Electrolyte의 전기화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Electrochemical Properties of Acrylate-based Gel Polymer Electrolyte with Ethylene Oxide Group)

  • 김현수;신정한;문성인;오대희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.608-614
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    • 2004
  • The gel polymer electrolyte was prepared by radical polymerization using tetra(ethylene glycol) diacrylate and tri(ethylene glycol) dimethacrylate to investigate affect of the number of ethylene oxide. The gel polymer electrolyte showed good electrochemical stability up to 4.5 V vs. Li/Li and high ionic conductivity at various temperatures. The lithium-ion polymer batteries with the gel polymer electrolyte, tetra(ethylene glycol) diacrylate- and tri(ethylene glycol) dimethacrylate-based, also represented good electrochemical performances such as rate capability, low-temperature performances and cycleability. However, the cell with tri(ethylene glycol) dimethacrylate, which has three ethylene oxide, showed better electrochemical performance.

Synthesis and Characteristics of Acrylol Borate as New Acrylic Gelator for Lithium Secondary Battery

  • Shin, Hyun-Min;Nguyen, Congtranh;Kim, Byeong-Yeol;Han, Myong-Hee;Kim, Ju-Sung;Kim, Jin-Hwan
    • Macromolecular Research
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    • 제16권2호
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    • pp.134-138
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    • 2008
  • A novel acrylol borate was designed and synthesized by reacting acrylate monomer and boric acid. The obtained acrylol borate was used as both gelator and anion receptor for the liquid electrolyte in a lithium secondary battery. It was found that the ionic conductivity of the gel polymer electrolyte (GPE) was as high as that of the liquid electrolyte, and the thermal stability of GPE was increased when only 2 wt% acrylol borate was incorporated into the liquid electrolyte. These results suggest that acrylol borate can be used as an effective additive to enhance the thermal stability of the electrolyte without adversely affecting its conductivity. It is believed that the strong complex formation between boron in the gelator and the anion of the salt is responsible for the enhanced thermal stability of the electrolyte solution and the increased ionic conductivity.

아이오노머 필름에 흡수된 비이온계 염료의 분자간 상호작용에 관한 연구 (Molecular Interactions of Soaked Nonionic Dye in Ionomer Films)

  • 이상흠;이원선;이상준;김성수;김인선;송기국
    • 폴리머
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    • 제25권5호
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    • pp.671-678
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    • 2001
  • Sodium 또는 zinc로 중화된 poly(ethylene-co-methacrylic acid)의 아이오노머는 ethylene 사슬 부분들로만 이루어진 결정상, acid 그룹이 존재하는 amorphous 영역, 그리고 ionic aggregate의 세 가지 상으로 나누어진다. Soaking에 의하여 흡수된 nonionic dye 분자들은 결정상을 제외한 amorphous 부분이나 ionic aggregate 분근에 존재하는데, 주위 사슬의 극성에 따라 dispersion force (ethylene 사슬 부분), polar force (acid 부분), ionic dipole (ionic aggregate 부분)의 세 가지 다른 힘의 영향 아래 놓이게 된다. 극성이 적은 ethylene 사슬부분의 dispersion force 영향 아래에 존재하는 Nile Red의 UV/Vis 흡수피크는 500nm 부근에서, polar한 acid 그룹의 영향을 받는 dye 피크는 525 nm, 그리고 ionic aggregate의 영향에 의한 dye는 Na+-아이오노머의 경우 550 nm, divalent이어서 더 큰 ionic dipole을 가지는 $Zn^{2+}$-아이오노머의 경우 610nm에서 각각 피크가 나타났다.

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가소화된 P(VdF-co-HFP)계 고분자 전해질의 기계적 성질 및 이온전도도 (Mechanical Properties and Ionic Conductivities of Plasticized Gel Polymer Electrolyte Based on P(VdF-co-HFP))

  • 최종국;김성훈
    • 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.

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고온 PEFCs를 위한 탄화수소계열 고분자와 이온성 액체를 함유하는 복합막에 관한 연구 (A study on composite membranes based on hydrocarbon polymers and ionic liquids for high temperature PEFCs)

  • 백지숙;박진수;김경현;문기영;김혜경;최영우;박구곤;양태현;김창수;설용건
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.147-148
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    • 2009
  • The water-like ionic liquids have been widely used to enable the proton conduction in ionic liquid based membranes at high temperature and anhydrous PEFCs. In this study, we synthesized various kinds of composite membranes based on hydrocarbon polymers having good thermal and mechanical stabilities at high temperatures and ionic liquids. The composite membrane consisting of hydrocarbon polymer and ionic liquid was characterized by thermogravimetric analyzer (TGA) and impedance spectroscopy. Consequently the non-aqueous composite membranes of a variety of hydrocarbon polymer and ionic liquids have good conductivity and thermal stability at high temperature conditions.

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캐스팅 방법에 의해 제작한 이온성 고분자-금속 복합체 액추에이터의 기계적 특성 분석 (Analysis of Mechanical Characteristics of ionic Polymer-Metal Composite Actuators Fabricated by Casting Method)

  • 이승기;김병목;김병규;박정호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권3호
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    • pp.144-151
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    • 2003
  • IPMC(Ionic Polymer-Metal Composite) is promising candidate material for bio-related actuators mainly due to its biocompatibility and wet and soft properties. The widely used commercialized Nafion film has a few kinds of fixed thicknesses but more various film thicknesses are required for extensive applications. Especially for the enhanced force as an actuator, the thick film is essential. Various Nafion films with thickness of 0.4-1.2mm have been prepared by casting of liquid Nafion. Also, IPMC actuators using casted Nafion films have been fabricated and the basic mechanical properties such as stiffness, displacement and force were measured and analyzed. These results can be used for the optimized design of actuators for different applications.

백금 무전해 도금 방법의 변화에 따른 이온성 고분자 및 금속 복합체 액추에이터의 특성 분석 (Characterization of Ionic-Polymer Metal Composite Actuators Varying Electroless Plating Method of Platinum)

  • 차승은;김병목;조성환;이승기;박정호;김병규
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권12호
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    • pp.601-607
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    • 2002
  • IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)actuators were optimized for producing improved forces by changing multiple parameters including repetition of number of plating, surface electroding and additive(PVP)-treatment on reduction. The platinum electrode is deposited on the surface of the material where platinum particle stay in a dense form that appears to introduce a significant level of surface electrode resistance. Actuation tests were performed for such IPMC actuators under a low voltage. The test results show that the lower surface-electrode resistance generates higher actuation capability in the IPMC actuators. In order to investigate relaxation behavior of bending and repeatability in dry condition, the IPMC was coated by$rubber(KRATON^{TM})$to minimize the effect of water evaporation from IPMC. This actuator can be used in air with surface coating to avoid membrane drying.