• 제목/요약/키워드: PEO-based polymer electrolyte

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Electrochemical properties of PEO-based solid polymer electrolytes blended with different room temperature ionic liquids

  • Kim, Y.H.;Cheruvally, G.;Choi, J.W.;Ahn, J.H.;Kim, K.W.;Ahn, H.J.;Song, C.E.;Choi, D.S.
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.276-276
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    • 2006
  • The incorporation of room temperature ionic liquids (IL) in poly (ethyleneoxide)-lithium salt (PEO-LiX) based solid polymer electrolytes is presently being studied as an effective means of enhancing the room temperature ionic conductivity of these electrolytes to acceptable levels for use in lithium batteries. In the present study, $PEO_{20}-LiTFSI$ solid polymer electrolyte was blended with three different ionic liquids, namely 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (BMIMTFSI), 1-butyl-3-methylimidazolium tetraflouroborate (BMIMBF4) and 1-butyl-3-methylimidazolium trifluromethanesulfonate ($BMIMCF_{3}SO_{3}$). The incorporation of all these ILs resulted in the enhancement of ionic conductivity, the effect being more pronounced at lower temperatures. Electrochemical properties of the blended electrolytes were studied by cyclic voltammetry, linear sweep voltammetry and interfacial resistance measurements. The optimum results were obtained with the blending of BMIMTFSI in the solid polymer electrolyte.

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고분자 전해질의 전도도 특성 (Poly(ethylene oxide)/Poly(vinylidene fluoride) Blend)

  • 김종욱;성창호;구할본
    • 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>.

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$PEO-EDA-LiClO_4$ 블렌드계 탄성체 전해질의 제조와 특성 (Preparation and Characterization of Elastomeric Solid Electrolyte Based on $PEO-EDA-LiClO_4$ Blends)

  • 장영욱;주현석
    • 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.

염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막에서의 가소제의 효과 (Effect of Plasticizer on Electrolyte Membranes for Dye Sensitized Solar Cells)

  • 조두현;정유영;윤미혜;권소영;구자경
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.13-20
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    • 2010
  • 염료감응형 태양전지를 위한 고분자 전해질막을 제조하였다. 고분자물질로는 Poly(ethylene oxide) (PEO)를 사용하였으며, 가소제로서 poly(ethylene glycol) (PEG)를 첨가하였고, 전해질염 및 $I^-/{I_3}^-$의 공급원으로서 KI 및 $I_2$를 첨가하여 고분자 전해질막을 제조하였으며, 이와 같은 고분자 전해질막을 바탕으로 염료감응형 태양전지를 제조하였다. 고분자 전해질 내의 가소제로서의 PEG 함량은 0%에서 85%의 범위로 변화하였다. 이러한 PEG 함량 전 구간에서 고분자 전해질막은 그 형태를 자체적으로 유지하는(self supporting) 완벽한 고체 전해질막의 형태로 제조되었다. PEG 함량이 증가하면서 전해질막을 통한 이온전도도와 ${I_3}^-$ 이온의 확산도계수는 증가하였다. 염료감응형 태양전지에 있어서는 고분자 전해질막 내의 PEG 함량이 증가하면서 그 효율이 증가함을 볼 수 있었다.

MCM-41/Po1y(ethylene oxide) 복합체로 구성된 고분자 전해질의 제조와 전기화학적 특성 (Preparation and Electrochemical Characteristics of Polymer Electrolyte Based on MCM-41/Poly(ethylene oxide) Composites)

  • 김석;강진영;이성구;이재락;박수진
    • 폴리머
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    • 제29권4호
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    • pp.403-407
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    • 2005
  • 본 연구에서는 mobil crystalline material-41(MCM-41)의 함량 변화에 따른 고체 고분자 전해질(solid polymer electrolyte, SPE)의 이온전도도의 변화를 고찰하기 위하여, poly(ethylene oxide)(PEO), 메조포러스 기공 구조를 가지는 MCM-41 분자체, 그리고 리튬염을 이용하여 SPE를 제조하였다. SPE의 결정화도는 X-선 회절분석(XRD) 및 시차주사열량계(DSC)를 통하여 살펴보았으며, 주파수반응분석(FRA)으로 이온전도도를 측정하여 이온 전도거동을 고찰하였다. 그 결과, MCM-41을 고분자 혼합물에 첨가함에 따라 PEO의 견정성 영역의 성장을 억제할 수 있었으며, 이는 MCM-41이 메조포러스한 구조를 가지고 있기 때문이다. 또한, $P(EO)_{16}LiClO_4$/MCM-41 전해질 복합체의 이온 전도도는 8$wt\%$의 MCM-41을 첨가한 경우 가장 큰 이온전도도를 가지며, 8$wt\%$이상에서는 다소 감소된 이온전도도를 가짐을 관찰할 수 있었다. 이러한 이온전도도의 특성은 MCM-41의 첨가에 따른 고분자의 결정화도 변화와 밀접한 관계를 맺고 있다.

Dye Sensitized Solar Cell using Polymer Electrolytes based on Poly(ethylene oxide) with an Ionic Liquid

  • Singh Pramod K.;Kim, Ki-Il;Rhee Hee-Woo
    • 한국고분자학회:학술대회논문집
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    • 한국고분자학회 2006년도 IUPAC International Symposium on Advanced Polymers for Emerging Technologies
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    • pp.273-273
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    • 2006
  • The encapsulation of volatile organic electrolytes is a major challenge in practical applications of the DSSC. Ionic liquid (IL) within polymer electrolytes is an attractive candidate for replacement. Here we used a low viscosity ionic liquid 1-ethyl 3-methylimidazolium thiocyanate in order to modify ionic conductivity (${\sigma}$) of polymer electrolyte ($PEO:Kl/l_{2}$) and hence DSSC efficiency. The doping of IL enhanced ${\sigma}$ and attained maximum (${\sigma}=7.62{\times}10^{-4}S/cm$) at 80 wt% of IL concentration. Beyond this it was harder to get stable films. XRD confirmed that the intensity of the sharp PEO crystalline peaks decreased when IL was added. The DSC studies confirmed the reduction in crystallinity by adding ionic liquid.The efficiency of solar cell using aforesaid material was 0.6 % at 1 sun irradiation.

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이타코네이트 단위를 포함하는 새로운 이중 측쇄 아크릴로니트릴 공중합체의 제조 및 이온전도 특성 조사 (Preparation and Ion-Conducting Properties of New Double Comb-like Acrylonitrile Copolymers Containing Itaconate Units)

  • 이칠원;설완호;최병구;공명선
    • 폴리머
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    • 제25권4호
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    • pp.602-607
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    • 2001
  • 이중 측쇄 이타코네이트 단위를 가지는 새로운 겔 전해질로 이용하기 위하여 bis(2-methoxyethyl)itaconate (bis(ME)I)를 itaconic acid와 2-methoxyethanol과 에스테르화 반응에 의하여 합성하였다. AN과 bis(ME)I의 공중합체들은 라디칼 중합에 의하여 AN/bis(ME)I = 9/1 ~ 1/1 조성을 가지는 것을 합성하였다. 최적의 기계적 성질과 이온전도도는 AN/bis(ME)I = 5/1 과 6/1 (25 ~ 35 wt%), LiClO$_4$(15 wt%) 그리고 가소제 (EC/PC=1/1) (40 ~ 50 wt%)에서 보여주었다. 가소화 겔 이온전도체는 질기고 안정된 기계적 성질을 보여주었으며 이온전도도는 8.12 ${\times}$ 10$_{-4}$ ~ 1.87 ${\times}$ 10$_{-3}$S/cm을 보여주었다. 최대 이온전도성을 보여주는 이온전도체는 전형적인 PEO를 중심으로 한 이온전도성 고분자보다 10배 이상 높은 이온전도성을 보여주었다.

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상온에서 작동되는 전고체전지 용 PEO/PPC 기반의 복합 고체 전해질 (PEO/PPC based Composite Solid Electrolyte for Room Temperature Operable All Solid-State Batteries)

  • 신소현;김성훈;조용현;안욱
    • 전기화학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.105-112
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    • 2022
  • 전고체전지의 상용화를 위해서는 상온에서 작동이 가능한 고체전해질 개발이 필수적이며 이온전도도가 높은 물질을 채택하여 전고체전지를 제조해야 한다. 따라서, 기존의 옥사이드 계열의 고체의 이온전도도를 높이기 위하여 이종원소가 도핑된 Li7La3Zr2O12 (LLZO)를 필러소재(Al, Nb-LLZO)로 사용하였으며, 상온에서 작동이 가능하도록 Poly(ethylene oxide)/Poly(propylene carbonate) (PEO/PPC) 기반의 가넷형 무기계 고체고분자 전해질을 제조하였다. 이원금속 원소를 도핑한 가넷형 무기계 필러와 PEO/PPC (1:1 비율로 섞인) 고분자를 1:2.4의 비율로 균일하게 교반하여 전해질을 합성해 상온과 60 ℃에서 전고체 전지의 전기학적 성능을 분석하였다. 제조한 복합 전해질은 이원금속의 도핑으로 인하여 이온전도도가 향상되었으며, PEO 단독으로 사용하는 전해질보다 PPC를 1:1로 첨가하였을 때 이온전도도 향상을 도와 60 ℃ 뿐만 아니라 상온에서 전고체 전지의 용량과 용량 유지율이 개선되었음을 확인하였다.

Photovoltaic Performance of Dye-sensitized Solar Cells assembled with Hybrid Composite Membrane based on Polypropylene Non-woven Matrix

  • Choi, Yeon-Jeong;Kim, Dong-Won
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.605-608
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    • 2011
  • Hybrid composite membranes were prepared by coating poly(ethylene oxide) and $SiO_2$ particles onto the porous polypropylene nonwoven matrix. Gel polymer electrolytes prepared by soaking the hybrid composite membranes in an organic electrolyte solution exhibited ionic conductivities higher than $1.1{\times}10^{-3}Scm^{-1}$ at room temperature. Dyesensitized solar cell (DSSC) employing the hybrid composite membrane with PEO and 10 wt % $SiO_2$ exhibited an open circuit voltage of 0.77 V and a short circuit current of 10.78 $mAcm^{-2}$ at an incident light intensity of 100 $mWcm^{-2}$, yielding a conversion efficiency of 5.2%. DSSC employing the hybrid composite membrane showed more stable photovoltaic performance than that of the DSSC assembled with liquid electrolyte.

초임계 이산화탄소 유체를 이용한 결정성/무정형 폴리에테르 전해질의 이온전도특성 연구 (Characterization of ion-conductive Behaviors for Crystalline/Amorphous Solid Polyether Electrolytes Using Supercritical $CO_2$ Fluid)

  • 곽근호;;;;홍성권
    • 폴리머
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    • 제26권6호
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    • pp.785-791
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    • 2002
  • 결정성 및 무정형 고분자 전해질의 이온전도 거동에 미치는 초임계 이산화탄소 (sc$CO_2$) 유체의 영향에 대해 조사하였다. 본 연구는 폴리에테르 전해질의 이온전도도 향상에 관한 새로운 개념의 접근 방법이다. sc$CO_2$ 처리결과, 결정성 PEO 전해질의 경우 실온에서 100배 이상의, 무정형 PMEO 전해질은 9$0^{\circ}C$에서 30배 가까운 이온전도도의 상승을 나타내었다. 이는 고분자 매트릭스 내부로 $CO_2$ 분자가 침투함으로써 이온 분산효과로 캐리어 이온의 수를 증가시키고 가소화 효과로 인해 유리전이온도를 저하시켜 이온이동도를 향상시킨 결과이다.