• 폴리머
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• 제33권6호
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• pp.544-550
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• 2009

본 연구에서는 $LiPF_6$ 하에서의 에폭시, 폴리에틸렌글리콜, 이미다졸 촉매, ethylene carbonate와 propylene carbonate 1:1 가소제 혼합물을 열 경화하여 [Epoxy/PEG] 고분자겔 전해질 시스템을 고안하였다. 얻어진 [Epoxy/PEG] 고분자겔 전해질의 기계적 물성을 보완하기 위해서 PVdF-HFP를 복합화하였다. [Epoxy/PEG/PVdF-HFP] 복합체 고분자겔 전해질은 기계적 안정성 및 치수 안정성이 우수하였으며, 복합체의 이온전도도는 복합체의 액체 전해질의 양뿐만 아니라 PVdF-HFP 양에 크게 의존하는 결과를 얻었다. 최적화된 고분자겔 시스템의 상온 이온전도도는 $2.56\times10^{-3}S/cm$를 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제10권3호
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• pp.213-218
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• 2007

리튬/유황 전지에 적합한 전해질을 조사하기 위하여, 여러 종류의 글라임(glyme)계 가소제를 넣은 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride):PVdF) 겔 고분자 전해질을 제조하여 전기화학적 특성을 실험하였다. 가소제는 에틸렌옥사이드(ethylene oxide; EO) 구조를 가지는 glyme계 유기용매 중에서, EO의 체인 길이가 다른 트리글라임(triglyme), 테트라글라임(tetraglyme), 폴리글라임(polyglyme (Mn=250, 500))의 네 종류를 사용하였다. 가소제 내의 EO의 체인 길이가 길어질수록 PVdF 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 감소하였다. PVdF 겔 고분자 전해질의 가소제로 triglyme을 사용한 경우의 이온전도도가 $5.38{\times}10^{-4}\;S/cm$로 가장 높았으며, polyglyme(Mn=500)를 사용한 경우에는 $2.80{\times}10^{-4}\;S/cm$으로 가장 낮았다. 그러나 계면저항은 tetraglyme을 사용한 경우에 가장 낮게 나타났으며, 이 전해질을 리튬/유황 전지에 적용하였을 때 1232 mAh/g-S(이론용량의 70%)의 높은 초기 방전 용량을 나타내었다.

• 폴리머
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• 제24권3호
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• pp.382-388
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• 2000

이온전도도가 높으며 균일하고 또 기계적 강도와 전기화학적 안정성이 우수한 전해질막을 얻기 위하여 poly(vinylidenefluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 공중합체를 전해질의 지지체로 선택하고, LiClO$_4$ 염이 포함된 ethylene carbonate (EC)와 ${\gamma}$-butyrolactone (GBL)의 흔합용매를 사용하여 겔-전해질을 제조하였다. 다양한 조성의 겔-전해질에 대하여 이온전도도, 열분석 및 선형주사전위 실험을 수행하였다. 이온전도도는 30PVdF-HFP+7.8LiClO$_4$+62.2EC/GBL 전해질막에서 3.8$\times$$10^{-3}$ S$cm^{-1}$ /로 가장 높았다. 열분석 결과에서 대부분의 시료는 대략 10$0^{\circ}C$ 정도까지는 안정하였으며, 특히 염은 고분자 사슬과 민감하게 반응하여 PVdF 결정질의 고온용융점을 낮추는 건을 확인하였다. 리튬 금속과 전해질 사이의 부식에 의해 생성된 부동태막에 의해 계면저항이 시간에 따라 계속적으로 증가하는 것을 확인하였으며, anodic stability는 대략 4.5 V vs. Li까지 안정한 것으로 측정되었다.

• 전기화학회지
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• 제19권4호
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• pp.123-128
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• 2016

본 연구에서는 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)를 나노 크기의 $Al_2O_3$ 세라믹입자와 혼합하여 전기방사법으로 복합 겔 고분자 전해질을 제조하였다. $Al_2O_3$ 세라믹입자를 혼합한 복합 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 $9.5{\times}10^{-2}Scm^{-1}$로, 순수한 PVdF-HFP 겔 고분자 전해질보다 높은 이온전도도를 나타내며 전기화학적 안정성도 5.2 V까지 개선하였다. 전기화학적 성능을 분석하기 위해서 $LiNi_{1/3}Mn_{1/3}Co_{1/3}O_2$ (NMC)양극과 함께 전지로 제작되었으며 순수 겔 고분자 전해질과 복합 겔 고분자 전해질 셀은 0.1C-rate에서 각각 $168.2mAh\;g^{-1}$과 $189.6mAh\;g^{-1}$의 방전 용량을 가지며 우수한 수명 특성을 보여 주었다. 따라서 고유전율 세라믹 입자의 복합화는 리튬 이온 겔 고분자 전지의 안정성과 전기화학적 특성을 향상시키는 좋은 대안이 될 것으로 판단된다.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.179-184
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• 2002

양성자 전도도가 높으며 균일하고 또 기계적 강도가 우수한 양성자 전도체를 얻기 위하여 poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 공중합체를 전해질의 지지체로 선택하고, $H_3PO_4$이 포함된 ethylene carbonate (EC)와 $\gamma$-butyrolactone (BL) 및 dimethyl carbonate (DMC)의 유기용매들을 혼합하여 겔-전해질을 제조하였다. 다양한 조성의 겔-전해질에 대하여 열분석과 전도도 측정 실험을 수행하였다. 상온에서 양성자 전도도는 30(PVdF-HFP) + 50EC/DMC + $20H_3PO_4$ 전해질에서 7.3$\times$$10^{-3}Sm^{-1}$/로 가장 높았다. 열분석 결과에서 거의 모든 시료는 대략 $80^{\circ}C$ 정도까지 안정하였으며, 특히 인산은 고분자 사슬과 민감하게 반응하여 고분자와 용매의 혼화성을 증대시키는 것을 확인하였다.

• Advances in materials Research
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• 제8권1호
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• pp.37-46
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• 2019

Electrochemical double layer capacitors (EDLCs) which are fabricated using carbon based electrodes have been emerging at an alarming rate to fulfill the energy demand in the present day world. Activated charcoal has been accepted as a very suitable candidate for electrodes but its cost is higher than natural graphite. Present study is about fabrication of EDLCs using composite electrodes with activated charcoal and Sri Lankan natural graphite as well as a gel polymer electrolyte which is identified as a suitable substitute for liquid electrolytes. Electrochemical Impedance Spectroscopy, Cyclic Voltammetry and Galvanostatic Charge Discharge test were done to evaluate the performance of the fabricated EDLCs. Amount of activated charcoal and natural graphite plays a noticeable role on the capacity. 50 graphite : 40 AC : 10 PVdF showed the optimum single electrode specific capacity value of 15 F/g. Capacity is determined by the cycling rate as well as the potential window within which cycling is being done. Continuous cycling resulted an average single electrode specific capacity variation of 48 F/g - 16 F/g. Capacity fading was higher at the beginning. Later, it dropped noticeably. Initial discharge capacity drop under Galvanostatic Charge Discharge test was slightly fast but reached near stable upon continuous charge discharge process. It can be concluded that initially some agitation is required to reach the maturity. However, the results can be considered as encouraging to initiate studies on EDLCs using Sri Lankan natural graphite.

• Advances in Energy Research
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• 제5권3호
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• pp.219-226
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• 2017

Electrochemical double layer capacitors (EDLCs) have received a tremendous interest due to their suitability for diverse applications. They have been fabricated using different carbon based electrodes including activated carbons, single walled/multi walled carbon nano tubes. But, graphite which is one of the natural resources in Sri Lanka has not been given a considerable attention towards using for EDLCs though it is a famous carbon material. On the other hand, EDLCs are well reported with various liquid electrolytes which are associated with numerous drawbacks. Gel polymer electrolytes (GPE) are well known alternative for liquid electrolytes. In this paper, it is reported about an EDLC fabricated with a nano composite polyethylene oxide based GPE and two Sri Lankan graphite based electrodes. The composition of the GPE was [{(10PEO: $NaClO_4$) molar ratio}: 75wt.% PC] : 5 wt.% $TiO_2$. GPE was prepared using the solvent casting method. Two graphite electrodes were prepared by mixing 85% graphite and 15% polyvinylidenefluoride (PVdF) in acetone and casting n fluorine doped tin oxide glass plates. GPE film was sandwiched in between the two graphite electrodes. A non faradaic charge discharge mechanism was observed from the Cyclic Voltammetry study. GPE was stable in the potential windows from (-0.8 V-0.8 V) to (-1.5 V-1.5 V). By increasing the width of the potential window, single electrode specific capacity increased. Impedance plots confirmed the capacitive behavior at low frequency region. Galvanostatic charge discharge test yielded an average discharge capacity of $0.60Fg^{-1}$.