• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1229-1232
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• 1994

The purpose of this study is to research and develop solid polymer electrolyte(SPE) for Li secondary battery. This paper describes the effects of lithium salts, plasticizer addition and temperature dependence of conductivity of PEO electrolytes. Polyethylene oxide(PEO) based polymer electrolyte films were prepared by solution casting an acetonitrile solution of preweighed PEO and Li salt. After solvent evaporation, the electrolyte films were vacuum-dried at $60^{\circ}C$ for 48h, the thickness of the films were $90{\sim}110{\mu}m$. The conductivity properties of prepared PEO electrolytes are summarized as follows. PEO electrolyte complexed with $LiClO_4$ shows the better conductivity of the others. $PEO-LiClO_4$ electrolyte when $EO/Li^+$ ratio is 8, showed the best conductivity. Optimum operating temperature of PEO electrolyte is $60^{\circ}C$. By adding propylene carbonate and ethylene carbonate to $PEO-LiClO_4$ electrolyte, its conductivity was higher than $PEO-LiClO_4$ without those. Also $PEO_8LiClO_4$ electrolyte remains static up to 4.5V vs. $Li/Li^+$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.2949-2954
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• 2012

Nano ZnO with an average size of 8 nm was prepared by thermal decomposition of zinc oxalate at $450^{\circ}C$. A series of based composite polymer electrolyte PEO-$LiClO_4$ and nano ZnO as a filler have been synthesized using solution cast technique, with varying the filler ratio systematically. XRD, DSC and FTIR studies have been conducted to investigate the structure and interaction of different groups in the composite polymer electrolyte. Effect of nano ZnO ceramic filler concentration on the structure of composites and their electrical properties (DC-conductivity, AC-conductivity, dielectric constant, dielectric loss and impedance) at different frequencies and temperatures was studied. Melting temperature ($T_m$) of PEO decreased with the addition of both $LiClO_4$ salt and nano ZnO filler due to increasing the amorphous state of polymer. All composite samples showed an ionic conductivity. The maximum room temperature ionic conductivity is found for $(ZnO)_{0.5}(PEO)_{12}(LiClO_4)$ composite sample. All the results are correlated and discussed.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.433-442
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• 1996

분자량이 큰 Poly(ethylene oxide)[PEO] 고분자에 $LiClO_4$, $LiCF_3SO_3$ 등의 리튬염과 ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC) 등의 가소제를 고정화시킨 고분자 전해질의 전기화학적 특성 및 물리적 성질을 조사하였다. 가소제가 첨가된 PEO-Li계 고분자 전해질은 상온에서 $10^{-4}S/cm$의 이온 전도도를 보였고 4.5 V(vs. $Li^+/Li$)까지 높은 전기화학적인 안정성을 나타냄으로써 리튬 2차전지에 적용 가능한 것으로 나타났다. 리튬염 및 가소제의 첨가에 따라 PEO의 결정상이 감소되었고 특히 $LiClO_4$, PC등이 $LiCF_3SO_3$, EC 등에 비하여 더 효과적인 것으로 나타났다. 리튬염의 농도가 증가할수록 고분자 전해질의 유리전이온도($T_g$)는 증가되었으며 반면에 융점온도($T_m$)는 감소하는 것으로 나타났다. 가소제가 첨가된 고분자 전해질은 $6^{\circ}C$에서 결정화 되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.82-85
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• 1994

The purpose of this study is to research and develop solid polymer electrolyte(SPE) for Li secondary battery. This paper describes effects of plasticizer addition and temperature dependence of conductivity of these PEO electrolytes. Adding propylene carbonate and ethylene carbonate to PEO-LiClO$_4$electrolyte, its conductivity was higher than PEO-LiClO$_4$ itself. Steady state current method and AC impedance used for the determination of transference number in PEO electrolyte film. The transference number of PEO$\_$8/LiClO$_4$PC$\_$5/EC$\_$5/ polymer electrolyte film is 0.45 at 60$^{\circ}C$.

• 폴리머
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• 제31권3호
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• pp.263-268
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• 2007

PEO계 고분자 전해질에 대한 최근까지의 많은 연구는 나노-세라믹 입자의 충전에 의한 전도도 증대가 주과제였다. 그러나 노화시간에 따른 이온 전도도의 지속적인 감소 현상은 이 시료의 응용 가능성에 치명적 단점임에도 불구하고 많은 경우에 무시되거나 간과되어 왔다. 노화 시간에 따른 전도도 감소 현상은 충전된 세라믹 입자에 의해 유발되는 것처럼 보고되어 왔다. 반면에 순수한 $PEO_8LiCIO_4$전해질의 전도도는 저자에 따라 고온에서는 거의 일치된 값이 보고되었지만 상온에서의 전도도 값은 10000배까지의 차이를 보이고 있다. 이는 상온에서의 전도도 값이 시료 제작이나 열적 역사에 크게 의존한다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 $PEO_8LiCIO_4$와 나노-세라믹 입자가 충전된 $PEO_8LiClO_4/Al_2O_3$ 고분자 전해질의 전도도의 크기가 열적 전처리 및 노화 시간에 크게 의존함을 보였다. 또한 전도도 감소 현상은 순수한 시료나 충전된 시료에 거의 비슷한 정도로 나타나는 것을 측정하였으며, 이와 같은 노화 현상은 PEO-Li염 전해질이 상온에서 결정질과 비정질이 공존하는 비평형 상이기 때문에 일어나는 본래 내재되어 있는 성질이라는 것을 밝혔다.

• 폴리머
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• 제27권3호
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• pp.265-270
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• 2003

고분자 젤은 높은 이온 전도도를 가지는 대신에 나쁜 기계적 물성 때문에 많은 문제점을 가지고 있다. 다소 낮은 이온 전도도를 나타내면서 기계적, 열적, 화학적, 전기 화학적으로 우수한 특성을 가지는 근식 고체계와, 고분자 복합재료에 대한 많은 연구들이 진행 중에 있다. 본 연구는 PEO-LiClO$_4$(8:1)에 기초한 고체 고분자 전해질에 액체 상의 가소제가 아닌 고체 상으로 가소제의 역할을 하는 세라믹과 고무를 첨가시켜서 이온 전도도와 기계적 물성을 증가시키는 것에 대한 것이다. 이온 전도도는 세라믹 상과 고무상을 도입한 두 가지 경우 모두 ~$10^{-5}$ $cm^{-1}$ / 정도로 비슷하게 나타났는데, 이는 현재까지 연구되어진 것 중 최고의 값을 가지는 것과 비슷했다. 더 높은 이온 전도도를 얻기 위하여 다양한 분자량 (600~8000)을 가진 고분자를 혼합하였고, 염의 함량에 변화를 주었다. 염의 첨가와 첨가된 염의 함량에 따라 높은 결정성을 가지는 PEO가 무정형으로 바뀌는 것을 DSC 곡선을 통해 알 수 있었고, 다양한 함량의 LiClO$_4$를 첨가한 경우 고분자 유동성의 변화를 FT-IR을 통해 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권1호
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• pp.36-41
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• 2004

Poly(ethylene oxide)(PEO)와 epoxy diacrylate(EDA) 및 금속염인 LiClO_4$를 블렌드하고 자외선 가교시킴으로써 이온전도특성을 나타내는 고체 전해질을 제조하고, 제조된 전해질의 이온 전도도를 블렌드조성 염농도 및 온도 변화에 따가 측정하였다. PEO/EDA의 조성비가 70/30 wt%이고 ethylene $oxide/Li^+$의 몰비가 10인 전해질이 $25^{\circ}C$에서 $1.2{\times}10^{-5} S/cm$에 달하는 높은 이온전도도를 나타내었다. 제조된 전해질 필름은 투명하였으며 고무와 같은 탄성을 나타내었다. DSC, XRD 및 편광현미경을 이용한 모폴로지 분석으로부터 에폭시 사슬이 PEO의 결정화를 억제함으로써 완전히 무정형인 블렌드를 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.455-459
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• 2004

폴리(에틸렌 옥사이드) (PEO)를 기초로 한 전해질의 이온 전도도는 같은 조성인데도 불구하고 보고 된 값은 연구자에 따라 수천 배의 차이가 난다. 한편 세라믹 입자를 충전하면 열적 취급에 따라서 이온전도성이 수천 배 변할 수 있음이 보고되고, 그 원인이 세라믹 입자-PEO 고분자의 상호작용 때문인 것으로 논의되었다. 본 연구에서는 세라믹 입자가 충전되지 않은 PEO$_{10}$LiClO$_4$ 고분자 전해질에 대해서 여러 가지 열적 조건에 따른 이온 전도도의 변화 양상을 조사하고, 이온 전도도 값이 열적 이력에 따라 같은 시료에서도 수백 배 정도 차이가 날 수 있음을 보였다. 이는 PEO의 재결정화 과정이 너무 느리기 때문인 것으로 분석하였다. 따라서 본 연구 결과는 세라믹 충전제 효과가 전도도 이완 현상의 주원인이 아니라는 것을 나타낸다.다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.109-112
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• 1996

The purpose of this study is to research and develop solid polymer electrolyte(SPE) for all-stolid-state lithium battery. We investigated conductivity, electrochemical properites and impedence spectroscopy of poly(ethylene oxide)[PEO]/poly(vinylidene fluoride)[PVOF] blend electrolytes and charge/discharge cycling of LiCoO$_2$/SPE/Li cell. By adding PVDF and plasticizer to PEO-LICIO$_4$electrolyte, its condustivity was higher than that of PEO-LiCIO$_4$electrolyte. Also PEO$_4$PVDF$_4$LiClO$_4$PC$_{5}$EC$_{5}$ remains stable up to 4.4V vs Li/Li. The discharge capacity of the LiCoO$_2$composite cathode was 92mAh/g based on LiCoO$_2$.EX>.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.733-738
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• 1998

본 논문에서는 고체 리듐 전지를 개발하기 위하여 poly(ethylene oxide) [PEO] 에 $LiClO_4$, poly (vinylidene fluoride) [PVDF] 및 가소제로 propylene carbonate [PC] 와 ethylene carbonate[EC] 등을 혼합여 고분자 저해질을 제조하였다. 또한 고체 리듐 전지용 정극으로써 우수한 특성이 기대되는 $Li_xV_3O_8$을 졸-겔법에 의해 합성하여 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell 의 전기화학적 특성을 측정하였다. 고분자 matrix는 PEO와 PVDE를 혼합 사용한 결과 $PEO_4 PVDF_4LiCIO_4PC_5EC_5$ 고분자 전해질이 상온에서 $5.2 {\times} 10{-3}$ S/cm 의 높은 이온 전도도를 나타냈으며 리듐 이온 transference number는 0.3이었다. 졸-겔법에 의해 제조된 $Li_xV_3O_8$을 사용한 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell의 방전시 cell 저항이 방전 초기에는 비소한 증가를 하다가 방전 말기 전압인 2.0V에서 크게 증가하였다. $Li_xV_3O_8$ composite 정극의 첫 번째 방전 용량은 295㎃h/g이었으며 8번째 충방전 싸이클부터 방전 용량이 안정화 되었고 15번째 방전 용량도 212㎃h/g으로 고체 전지용 정극으로써 우수한 특성을 보였다.