• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.292-296
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• 2012

폴리비닐알콜, 규소텅스텐산, 인산 및 수용액으로 구성된 $80{\mu}m$의 두께의 고분자겔 전해질 필름을 제조하여 활성탄소계 전기이중층 케페시터를 제조하였다. 제조한 고분자겔 전해질 필름은 상온에서 $10^{-2}S\;cm^{-1}$의 높은 이온전도도를 나타내었으며, 본 전해질 필름을 적용한 활성탄소계 전기이중층 케패시터는 100 mV/s에서 $58F\;g^{-1}$의 높은 캐패시턴스 특성과 우수한 수명특성을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제29권1호
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• pp.30-36
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• 2019

본 연구에서는 titanium nitride (TiN) 나노 섬유와 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT-PSS) 전도성 고분자로 이루어진 전극과 poly(vinyl alcohol) (PVA) 기반 고분자 전해질 분리막을 이용하여 슈퍼 캐퍼시터를 제조하였다. TiN 나노 섬유의 경우 높은 전기 전도도와 이차원적 구조로 인한 스케폴드 효과를 기대할 수 있다는 점에서 전극 물질로 사용되었다. PEDOT-PSS 전도성 고분자는 수소 이온과 산화-환원 반응을 통해 보다 높은 정전용량을 나타낼 수 있으며 용액상에 분산이 용이해 유무기 복합제를 형성하기에 적합하였다. PVA 기반의 고분자 전해질 분리막은 기존의 액상의 전해질의 문제인 외부 충격에 대한 안정성을 확보할 수 있으며 염으로 사용된 $H_3PO_4$의 경우 수소 이온은 빠른 확산으로 인해 캐퍼시터의 충방전 효율에 이점이 있다. 본 연구에서 보고된 PEDOT-PSS/TiN 슈퍼캐퍼시터의 정전용량은 약 75 F/g으로 기존의 탄소기반 캐퍼시터에 비해 큰 폭으로 증가한 값이다.

• 멤브레인
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• 제30권6호
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• pp.395-408
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• 2020

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 환경오염물질 배출이 없는 친환경 에너지 변환 장치로 주목을 받고 있다. PEMFC의 구성요소 중 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 음극에서 발생되는 수소이온을 양극으로 전달하는 역할과 동시에 분리막으로써 연료의 투과를 차단하는 역할을 수행하는 핵심 소재이다. 대표적으로 Nafion®과 같은 과불소화계 고분자 전해질 막이 상용화 되어있지만 높은 단가 및 분해 시 환경오염물질이 배출되는 단점이 존재하여, 이를 대체할 탄화수소계 고분자를 활용한 전해질 막 개발에 관한 연구들이 수행되고 있다. 높은 수소이온 전도도를 가지며 동시에 우수한 물리·화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 전해질 막을 개발하기 위해 가교 구조가 도입된 전해질 막을 개발하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설은 가교 전해질 막을 제조하기 위해 이온교환 작용기가 도입된 탄화수소계 고분자를 활용하여 다양한 종류의 가교 전해질 막을 제조하는 방법에 대해 논하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.281-283
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• 2005

Water management in polymer electrolyte membrane fuel cells(PEMFCs) is one of the most challenging issues. Freeze start-up in the automotive applications is also important research topic in the PEMFC field. Transportation of proton and separation of reactant gases are main roles of polymer electrolyte membranes. It has been known that water in the membrane conducts as a vehicle for the proton transportation. At sub-zero temperature, the frozen water blocks the access of reactant gases to the active sites of electrode as well as occurs the physical destruction of fuel cell structures. In this study, property changes of electrolyte membranes in the freeze conditions $(at\;-25^{\circ}C)$ were investigated. For the various amount of water contained membranes, the property changes, especially for the proton conductivity, were observed after several times of freeze/thaw$(-25\~80^{\circ}C)$ cycle.

• 멤브레인
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• 제25권2호
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• pp.171-179
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• 2015

과불소계 술폰화 이오노머(perfluorinated sulfonic acid ionomers; PFSAs)는 뛰어난 수소이온전도성과 높은 내화학성으로 인해 고분자 전해질 연료전지(polymer electrolyte fuel cells)용 고체전해질로 널리 사용되고 있다. 그러나 PFSA 전해질은 가습-건조조건에서 연료전지가 구동에 따라 반복적인 팽윤-수축으로 인해 전극층이 전해질로부터 탈리되어 전기화학적 수명특성이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 다공성 PTFE support film의 기공특성에 대한 이해를 바탕으로 기공구조 내 나피온 이오노머를 함침시키는 강화막을 제조하였고, 기본특성을 평가하였다. 제조된 강화막은 매우 높은 수소이온전도도(${\sim}~0.5S\;cm^{-1}@90^{\circ}C$ in liquid water)를 나타내었다.

• Macromolecular Research
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• 제15권6호
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• pp.581-586
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• 2007

Cast DNA/polyethyleneimine (PEI) blend membranes containing different amounts of DNA were prepared using acid-base interaction and characterized with the aim of understanding the polymer electrolyte membrane properties. Two different molecular weights of PEI were used to provide the mechanical strength, while DNA, a polyelectrolyte, was used for the proton transport channel. Proton conductivity was observed for the DNA/PEI membrane and reached approximately $3.0{\times}10^{-3}S/cm$ for a DNA loading of 16 wt% at $80^{\circ}C$. The proton transport phenomena of the DNA/PEI complexes were investigated in terms of the complexation energy using the density functional theory method. In the case of DNA/PEI, a cisoid-type complex was more favorable for both the formation of the complex and the dissociation of hydrogen from the phosphate. Since the main requirement for proton transport in the polymer matrix is to dissociate the hydrogen from its ionic sites, this suggests the significant role played by the basicity of the matrix.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.29-32
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• 2003

Polymer electrolyte membranes are developed for the applications to facilitated transport membranes, fuel cells and solar cells. The polymer electrolyte membranes containing silver salt show the remarkably high separation performance for olefin/paraffin mixture in the solid state; the propylene permeance is 45 GPU and the ideal selectivity of propylene/propane is 15,000. For fuel cell membranes, the effects of the presence and size of the proton transport channels on the proton conductivity and methanol permeability were investigated. The cell performance for dye-sensitized solar cells employing polymer electrolytes are measured under light illumination. The overall energy conversion efficiency reaches 5.44 % at 10 ㎽/$\textrm{cm}^2$, to our knowledge the highest value ever reported in the polymer electrolytes.

• 전기화학회지
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• 제7권4호
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• pp.189-193
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• 2004

본 연구에서는 POAGA와 TEGDMA로 구성된 반응성 단량체에서 두 단량체 및 개시제의 조성에 따른 겔폴리머전해질전지를 제조하고 전지특성을 평가하였다 POAGA계 겔폴리머전해질은 단량체의 함량이 증가함에 따라 겔화 시간은 감소하였다. POAGA계 겔폴리머전해질은 4.5V까지 전기화학적으로 안정하였으며, 상온 이온전도도는 약 $5.2\times10^{-3}Scm^{-1}$이었다. POAGA계 겔폴리머전해질을 채용한 리튬이온폴리머전지는 반응성 단량체의 함량이 $5.0wt\%$ 및 $7.0wt\%$인 경우에 비하여 $3.0wt\%$인 경우가 고율, 저온 및 사이클 특성이 우수하였다 또한 개시제 함량은 $1.0\~3.0wt\%$ 범위에서는 $1.0wt\%$인 경우가 우수한 전지특성을 나타내었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.350-354
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• 2009

In this work, polymer - inorganic composites have prepared using polymer such as polyethylene glycol (PEG)/poly (methyl methacrylate, PMMA) and inorganic nanofillers materials such as TiO2 nanotubes (TiNTs)/carbon nanotubes (CNTs). The extensive structural, morphological and ionic properties revealed that the high surface area and tubular feature of nanofillers improved the interaction and cross-linking to polymer matrix which is significantly enhanced the ionic conductivity and electrical properties of composite electrolytes. Comparably high conversion efficiency ~4.5% has been observed by using the newly prepared PEG-TiNTs composite solid electrolyte as compared with PMMA-CNTs electrolyte based DSSCs (~3%). The detailed comparative properties would be discussed in term of their structural, morphology, ionic and photovoltaic properties.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 가을 학술발표회논문집
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• pp.232-235
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• 1998

ion conducting polymers have been extensively investigated because of their potential application as an electrolyte in solid state batteries [1]. Among the polymer electrolytes, solid polymer electrolytes (SPEs) composed of ion conducting polymer and alkali metal salt have many advantages such as high ionic conductivity, high energy density and light weight. This made them suitable replacement for liquid electrolytes. (omitted)