• 전기화학회지
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• 제15권4호
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• pp.222-229
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• 2012

충 방전 전압범위와 용량이 다른 두 고분자물질을 복합체로 만들어 전극에 사용하여 다른 전기화학적 현상과 용량증대 효과에 대해 연구하였다. 상대적으로 전압은 높으나 용량이 적은 polyaniline(PANI)과 전압은 낮으나 용량이 큰 poly[1,2]bis-thio[1,8]-naphthylidine(PTND)을 사용하여 두 물질의 복합체를 합성하였다. 먼저 PTND 고분자를 합성하고, 얻어진 PTND 고분자 표면위에 PANI를 합성하였다. 합성여부와 미세구조를 FT-IR, XPS, FE-SEM 및 FE-TEM을 이용하여 분석하였으며, 순환전압 전류법 측정과 충 방전 용량측정을 통하여 리튬이차전지 고분자 양극 활물질로서 전기화학적 성능을 측정하였다. 상온, 1.3~4.0 V 전압구간에서 PANI/PTND 복합체의 1, 5 그리고 10 사이클 후 방전용량은 167 mAh/g, 90 mAh/g 그리고 81 mAh/g로 측정되었고, 이것은 PANI만 사용한 전극(80, 67, 62 mAh/g)에 비해 10사이클 후 약 30% 용량이 향상된 것이다. 50 사이클 이후 PANI/PTND 복합체의 방전용량은 67 mAh/g로 측정되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1034-1038
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• 1995

The purpose of this study is to research and develop $TiS_2$ composite cathode for lithium polymer battery(LPB). $TiS_2$ electrode represent a class of insertion positive electrode used in Li secondary batteries. In this study, we investigated preparation of $TiS_2$ composite cathode and AC impedance response of $TiS_2$ composite/SPE/Li cells as a function of state of charge(SOC) and cycling. The resistance of B type cell using $TiS_2PEO_8LiClO_4PC_5EC_5$ composite cathode was lower than that of A type cell using $TiS_2PEO$ composite cathode. The cell resistance of B type cell is high for the first few percent discharge, decreases for midium discharge and then increases again toward the end of discharge. We believe the magnitude of the cell resistance is dominated by passivation layer impedance and small cathode resistance. AC impedance results indicate that the cell internal resistance increase with cycling, and this is attributed to change of passivation layer impedance with cycling. The passivation layer resistance($R_f$) of B type cell decreases for the 2nd cycling and then increases again with cycling. Redox coulombic efficiency of B type cell was about 141% at 1st cycle and 100% at 12th cycle. Also, $TiS_2$ specific capacity was 115 mAh/g at 12 cycle.

• Macromolecular Research
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• 제8권1호
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• pp.6-11
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• 2000

In this study, we examined the charging behavior of chopped carbon fibers during electro-flocking process, which is one of the key processes of the novel technique for fabricating conductive polymer composite films. Short carbon fibers (CF) during electroflocking were electrically charged by the combined effect of contact charging, corona charging and tribocharging. The specific charge built on CF surface was measured by using Faraday cup method. Specific charge increased not only with increasing electric field strength and potential impressed to mesh electrode as expected from theoretical considerations in literature, but with decreasing mesh opening size due to the improved contact charging condition. However, CF length was found unexpectedly to influence the amount of CF specific charge due to the agglomerated nature of CF flocks leading to the change in charging conditions.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권1호
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• pp.200-207
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• 2019

본 연구에서는 "이온젤"이라고 불리는 고분자 기반의 PVA(polyvinyl alcohol)-$H_3PO_4$의 고체 전해질에 이온성 액체 $BMIMBF_4$ (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 제조한 전고체 전해질과 환원된 그래핀 옥사이드/전도성 고분자 복합재료 기반의 전극 재료를 이용하여 유연성을 갖는 슈퍼커패시터를 제작 하였으며, 유연성에 따른 전기화학적 특성을 분석하여 보았다. 환원된 그래핀 옥사이드/전도성 고분자 복합재료와 전고체 전해질 기반의 유연성 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성을 유연성에 따라서 측정하기 위해서 프레스로 $0.01kg/cm^2$의 일정한 압력으로 최대 100회 까지 굽힘 시험(bending test)을 진행 하였으며, 0~100 회의 굽힘 시험 이후에 순환 전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충 방전법(GCD)을 통하여 비교 및 분석하여 보았다. 그 결과로, 유연성 슈퍼커패시터의 초기 전기용량은 43.9 F/g으로 확인 할 수 있었고, 이 값은 50회, 100회의 굽힘 시험 후에 각각 42.0F/g, 40.1F/g로 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 보아 물리적인 응력이 슈퍼 커패시터의 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며 또한, 굽힘 횟수에 따른 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성 감소 원인을 확인하기 위해서 굽힘 시험 전과 후의 전극표면을 전자주사 현미경으로 관찰하여 보았다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권10호
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• pp.2974-2978
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• 2014

$Mn_3O_4$/multi-walled carbon nanotube (MWCNT) composites are prepared by chemically synthesizing $Mn_3O_4$ nanoparticles on a MWCNT film at room temperature. Structural and morphological characterization has been carried out using X-ray diffraction (XRD) and scanning and transmission electron microscopies (SEM and TEM). These reveal that polycrystalline $Mn_3O_4$ nanoparticles, with sizes of about 10-20 nm, aggregate to form larger nanoparticles (50-200 nm), and the $Mn_3O_4$ nanoparticles are attached inhomogeneously on MWCNTs. The electrochemical behavior of the composites is analyzed by cyclic voltammetry experiment. The $Mn_3O_4$/MWCNT composite exhibits a specific capacitance of $257Fg^{-1}$ at a scan rate of $5mVs^{-1}$, which is about 3.5 times higher than that of the pure $Mn_3O_4$. Cycle-life tests show that the specific capacitance of the $Mn_3O_4$/MWCNT composite is stable up to 1000 cycles with about 85% capacitance retention, which is better than the pure $Mn_3O_4$ electrode. The improved supercapacitive performance of the $Mn_3O_4$/MWCNT composite electrode can be attributed to the synergistic effects of the $Mn_3O_4$ nanoparticles and the MWCNTs, which arises not only from the combination of pseudocapacitance from $Mn_3O_4$ nanoparticles and electric double layer capacitance from the MWCNTs but also from the increased surface area, pore volume and conducting property of the MWCNT network.

• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.289-294
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• 2013

고분자 기지에 희석제의 첨가로 CNT 및 CB 입자의 분산성 향상 및 연질의 전극을 만들고자하였다. 희석제, CNT 및 CB 함유량에 따른 연질 전극재료의 전기적 및 기계적 특성을 평가하였다. 전극재료로서 최적의 혼합조건은 기지 (KE-12)를 기본으로 희석제 80, CNT 3.5 그리고 CB 18 (phr)이었다. 이때의 비저항 값은 73 (${\Omega}{\cdot}cm$)이었고, 인장강도와 인장탄성율 그리고 신장율은 각각 0.45 MPa, 0.21 MPa, 184%였다. 또한 최적화된 전극과 탄성체를 이용하여 간단한 구조의 구동기를 제작하여 그 특성을 평가하였다. 작동 전압 25 kV에서 탄성체 KE-12는 2.24 mm의 변위가 발생되었고, 희석제가 50 (phr) 혼합된 KE-12는 4.05mm의 변위가 발생되었다. 희석제 50 (phr) 혼합된 KE-12는 3M의 4910과 같은 탄성계수를 나타내지만, 더 높은 변위를 보였다. 동일한 재료 (KE-12)의 전극과 탄성체로 제작된 구동기는 피로수명 및 응용에 많은 장점이 있을 것으로 보인다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.718-721
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• 2007

The ionic-polymer-metal-composite actuators have the best merit for bio-mimetic locomotion because of their large bending performance. Especially, they have the advantage for mimicking a fish-like motion because IPMCs are useful to be actuated in water. So we have developed IPMC actuators with multiple electrodes for realization of biomimetic motion. This actuator is fabricated by combining electroless plating and electroplating techniques capable of patterning precisely and controlling a thickness of Pt electrode layer. The FRF analysis was conducted by a mechanical shaker and direct electrical excitation which is based on sweep sine wave function. From this result, the proper young‘s modulus of Platinum was investigated and applied on expecting the vibration characteristics of patterned IPMC actuator. The calculated maximum displacement of the patterned IPMC was 2.32mm under an applied 4mN/mm. The natural frequency was increased however displacement was decreased in according to increase a thickness of Pt.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1465-1471
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• 2013

다중벽 탄소나노튜브 (CNT), 카본블랙 (CB) 그리고 희석제의 함유량에 따른 상온경화형 실리콘 고무복합재료의 전기적 및 기계적 특성에 대해 연구하였다. 기지 내에 CNT 및 CB의 분산을 향상시키기 위해서 희석제를 사용하였다. CNT 강화 복합재료의 전기적 및 기계적 특성은 같은 함유량의 CB이 강화된 복합재료에 비해 향상되었다. 희석제의 함유량이 80phr일 때, 복합재료의 전기저항은 CNT 함유량 증가에 따라 크게 감소하였고, CNT 2.5phr에서 접촉점 포화현상을 보였다. 희석제 함유량 증가에 따라 전도성 입자들의 분산은 향상되었지만, CB의 무게비 감소로 임계 CB 함유량은 증가하였다. 희석제의 함유량 증가로 많은 CNT와 CB의 혼합이 가능하므로 유연하면서 전기적 특성이 우수한 전극의 제작이 가능하다고 판단된다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.231-236
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• 2011

본 연구에서는 폴리아크릴레이트/카본나노튜브 복합체를 제조하고 전극재료로서의 응용가능성을 알아보았다. 복합체의 전기전도도는 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 시트의 두께가 두꺼워 질수록 증가하였으며 MWNT 50 wt% 함량에서 0.36 ${\Omega}$/sq의 표면저항값이 얻어졌다. 복합체의 열분해온도는 폴리아크릴레이트에 비해 MWNT의 함량에 따라 증가하였으며 50 wt%의 MWNT 복합체 함량에서 $15^{\circ}C$의 증가가 관찰되었다. 복합체의 저장탄성율의 경우도 MWNT의 함량에 따라 증가하였고 특히, 고온에서의 증가가 뚜렷하였다. 폴리아크릴레이트의 열팽창거동은 온도의 증가에 따라 $20^{\circ}C$ 부근부터 수축이 된 반면, 복합체의 경우는 수축되지 않고 약간 팽창하는 경향을 보였다. 복합체의 형태학을 관찰한 결과 폴리아크릴레이트 내에서 MWNT의 분산이 잘 이루어 진 것을 알 수 있었다.