• 제목/요약/키워드: Polymer electrolytes

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Influence of ionic liquid structures on polyimide-based gel polymer electrolytes for high-safety lithium batteries

  • Kim, Jae-Kwang
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제68권
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    • pp.168-172
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    • 2018

  • This study first investigates the effect of the choice of cation on three different ionic-liquid-based gel polymer electrolytes (ILPEs) with polyimide membranes. The preparation of three ILPEs based on electrospun membranes of PI and incorporating a room-temperature ionic liquid, 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide complexed with lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, is described. ILPE-EMImTFSI has an ionic conductivity as high as $5.3{\times}10^{-3}S\;cm^{-1}$ at $30^{\circ}C$. Furthermore, it shows higher thermal stability and electrochemical oxidation stability compared to the other two ILPEs because of its stronger bonds. These results indicate that polyimide-based ILPE-EMImTFSI is a good candidate for use in high-safety rechargeable lithium metal batteries.

  • https://doi.org/10.1016/j.jiec.2018.07.042 인용 KSCI

아연-공기 전지용 아세트산 아연 이수화물을 첨가한 고분자 전해질의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of Gel Polymer Electrolyte including Zinc Acetate Dihydrate for Zinc-Air Batteries)

  • 김희서;이동윤;조용남
    • 한국재료학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.550-557
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    • 2023

  • In zinc-air batteries, the gel polymer electrolyte (GPE) is an important factor for improving performance. The rigid physical properties of polyvinyl alcohol reduce ionic conductivity, which degrades the performance of the batteries. Zinc acetate is an effective additive that can increase ionic conductivity by weakening the bonding structure of polyvinyl alcohol. In this study, polymer electrolytes were prepared by mixing polyvinyl alcohol and zinc acetate dihydride. The material properties of the prepared polymer electrolytes were analyzed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis (TGA). Also, Electrochemical impedance spectroscopy was used to calculate ionic conductivity. The electrolyte resistances of GPE, 0.2 GPE, 0.4 GPE, and 0.6 GPE were 0.394, 0.338, 0.290, and 0.213 Ω, respectively. In addition, 0.6 GPE delivered 0.023 S/cm high ionic conductivity. Among all of the polymer electrolytes tested, 0.6 GPE showed enhanced cycle life performance and the highest specific discharge capacity of 11.73 mAh/cm2 at 10 mA. These results verified that 0.6 GPE improves the performance of zinc-air batteries.

  • https://doi.org/10.3740/MRSK.2023.33.12.550 인용 PDF

에틸렌 카보네이트기를 함유하는 가지형 고체 고분자전해질의 합성 및 물리화학적 특성 (Synthesis and Physicochemical Properties of Branched Solid Polymer Electrolytes Containing Ethylene Carbonate Group)

  • 김두환;류상욱
    • 전기화학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.150-155
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    • 2015

  • 본 연구에서는 glycerol-1,2-carbonate와 4-chloromethyl styrene을 함유하는 공중합체를 합성하고, poly(ethylene glycol) methyl ether 와의 Williamson 반응을 이용하여 poly(ethylene glycol)이 가지로 도입됨과 동시에 높은 유전상수의 에틸렌 카보네이트를 함유하는 고분자전해질을 제조하였다. 흥미롭게도 전해질의 상온 이온전도도는 7 mol%의 에틸렌 카보네이트를 포함하는 가지형 고분자에서 $1.75{\times}10^{-5}S\;cm^{-1}$으로 가장 높게 얻어졌고, 이때 [EO]:[Li] 비율의 최적화는 32:1이었다. 또한 에틸렌 카보네이트기의 존재에 의해 고분자전해질의 전기화학적 안정성을 5.5 V까지 확보할 수 있었다.

  • https://doi.org/10.5229/JKES.2015.18.4.150 인용 PDF KSCI

과불소화된 아크릴레이트 가교제로 제조된 직접 가교형 겔 고분자 전해질의 전기화학적 특성 (In-situ Cross-linked Gel Polymer Electrolyte Using Perfluorinated Acrylate as Cross-linker)

  • 오시진;심효진;김동욱;이명훈;이창진;강영구
    • 전기화학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.145-152
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    • 2010

  • 본 연구에서는 organophosphate를 기반으로 한 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 제조한겔 고분자 전해질의 이온 전도도 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 과불소화된 아크릴레이트 가교제를 사용하여 만든 겔 고분자 전해질은 액체전해질의 함량이 최대 97 wt%까지 안정한 겔 상태를 유지하였다. 본 연구에서 제조한 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 $30^{\circ}C$에서 $1.0\;{\times}\;10^{-2}\;S/cm$의 값을 가졌다. 또한 전기화학적 안정성 테스트에서도 약 4.5V로 이상까지 산화에 의한 열화가 없이 안정하였다. 합성된 겔고분자 전해질을 리튬이온 고분자 전지에 적용하여 그 활용성을 평가하였다. 양극으로는 $LiCoO_2$를 사용하였으며 음극으로는 카본을 사용하였다. 이렇게 만든 리튬이온 고분자 전지는 0.1C에서 136.11 mAh/g의 용량으로 이론용량과 거의 비슷한 값을 나타내었으며, 2C 방전에서도 초기 용량의 91%를 유지하였다. 또한 500번의 충방전 후에도 초기 용량의 70%정도의 용량을 유지하였다.

  • https://doi.org/10.5229/JKES.2010.13.2.145 인용 PDF KSCI

$CeO_2$계 복합산화물 고체 전해질 제조와 전기전도 특성에 관한 연구 (Investigation on the Preparation and Electrical Conductivity of $CeO_2$-System Solid Electrolytes)

  • 장복기;;김영식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.155-162
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    • 1995

  • Solid oxide electrolytes of the MCe1-xGdxO3-x/2 (M: Ba, Mg. x=0.0-0.20) system were prepared using powders synthesized by the "liquid mix" method and calcined from the cross-linked polyacrylic polymer. The specimens were analyzed using XRD and SEM with EDX, and the sintering behavior of the electrolytes and their electrical conductivity were also studied. Although Mg-cerate is relatively inferior to Ba-cerate in the sinterability and chemical homogenity(EDX analysis data), both the Ba- and the Mg-cerate electrolytes at 80$0^{\circ}C$ show their maximum conductivities at x=0.10 and their values are in the same order of magnitude, i.e., 3.5$\pm$0.17.10-2(ohm.cm)-1.ohm.cm)-1.

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