• 제목/요약/키워드: Polymer electrolytes

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솔-젤 법으로 만든 PEO-LiClO$_4$에 기초한 고분자 전해질의 물성 (Properties of Polymer Electrolytes based on PEO-LiClO$_4$ Matrix Fabricated by Sol-Gel Process)

  • 박영욱;이동성
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.265-270
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    • 2003
  • 고분자 젤은 높은 이온 전도도를 가지는 대신에 나쁜 기계적 물성 때문에 많은 문제점을 가지고 있다. 다소 낮은 이온 전도도를 나타내면서 기계적, 열적, 화학적, 전기 화학적으로 우수한 특성을 가지는 근식 고체계와, 고분자 복합재료에 대한 많은 연구들이 진행 중에 있다. 본 연구는 PEO-LiClO$_4$(8:1)에 기초한 고체 고분자 전해질에 액체 상의 가소제가 아닌 고체 상으로 가소제의 역할을 하는 세라믹과 고무를 첨가시켜서 이온 전도도와 기계적 물성을 증가시키는 것에 대한 것이다. 이온 전도도는 세라믹 상과 고무상을 도입한 두 가지 경우 모두 ~$10^{-5}$ $cm^{-1}$ / 정도로 비슷하게 나타났는데, 이는 현재까지 연구되어진 것 중 최고의 값을 가지는 것과 비슷했다. 더 높은 이온 전도도를 얻기 위하여 다양한 분자량 (600~8000)을 가진 고분자를 혼합하였고, 염의 함량에 변화를 주었다. 염의 첨가와 첨가된 염의 함량에 따라 높은 결정성을 가지는 PEO가 무정형으로 바뀌는 것을 DSC 곡선을 통해 알 수 있었고, 다양한 함량의 LiClO$_4$를 첨가한 경우 고분자 유동성의 변화를 FT-IR을 통해 알 수 있었다.

TiO2 Ceramic Filler가 혼합된 젤상의 PAN 고분자 전해질을 이용한 리튬금속 이차전지의 특성 (Characteristics of Lithium Metal Secondary Battery Using PAN Gel-electrolyte Mixed with TiO2 Ceramic Filler)

  • 임효성;김형선;조병원;이태희
    • 전기화학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.106-110
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    • 2002
  • Ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC), dimethyl carbonate(DMC)의 가소제와 $LiPF_6$ 리튬염 및 $TiO_2$ 충진제를 이용하여 젤형 polyacrylonitrile(PAN) 전해질을 제조하였다. 고분자 전해질의 전기화학적 안정성, 이온전도도, 리튬전극과의 호환성 등의 전기화학적 특성과 기계적 특성을 조사하였다. 이러한 고분자 전해질을 이용하여 조립된 리튬이차전지의 충방전 특성을 조사하였다 EC, PC 혼합 가소제를 이용하여 제조된 고분자 전해질은 $TiO_2$가 첨가됨에 따라 고분자 전해질이 견딜 수 있는 최대 하중이 2배 가깝게 증가하였다. EC, PC혼합 가소제와 $TiO_2$가 혼합된 고분자 전해질은 상온에서 $2\times10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었고, 4.5V까지 전기화학적으로 안정하였다. 리튬금속을 사용하여 제조된 셀의 임피던스 결과에서도 EC, PC 혼합 가소제와 $TiO_2$가 혼합된 고분자 전해질이 20일 동안 계면 저항 $130\Omega$으로 가장 안정하였다. $LiCoO_2$ 양극과 리튬 음극, $TiO_2$가 혼합된 고분자 전해질로 구성된 전지는 충방전효율이 1C 방전속도에서 $90\%$를 나타내었다.

수용성 고분자를 이용한 견의 염색 (Effects of the Addition of Water-soluble Polymers on Silk Dyeing)

  • 황은경;김문식;이동수
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.136-142
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    • 1998
  • The low-pollution dyeing condition and dyeing method suitable for the silk fiber were investigated. Instead of surfactants, water-soluble polymers and electrolytes were added as auxiliary agents in the new process of dyeing. By the new method, the level dyeing and sufficient exhaustion were achieved. The K/S values of silk fabrics were little different among electrolytes added in the dye-bath.

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Effect of Salt Concentration on the Glass Transition Temperature and Ionic Conductivity of Poly(ethylene glycol)-Polyurethane/$LiClO_4$ Complexes

  • Huh, Pil-Ho;Park, Myung-Geun;Jo, Nam-Ju;Lee, Jin-Kook;Lee, Jang-Oo;Wongkang Yang
    • Macromolecular Research
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    • 제12권4호
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    • pp.422-426
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    • 2004
  • Solid polymer electrolytes based on poly(ethylene glycol)-polyurethane (PEG-PU) complexed with LiClO$_4$ salt have been prepared by the solvent casting method. A PEG-PU material (PEG:4,4'-diphenylmethane diisocyanate: l,4-butanediol = 1:2:1) was synthesized through a typical two-step condensation reaction. We investigated the effects of the salt concentration on the ionic conductivity ($\sigma$) and the glass transition temperature (T$_{g}$ ) of the complex electrolytes by using alternating current impedance spectroscopy, differential scanning calorimetry, and dynamic mechanical thermal analysis. The measured values of both $\sigma$ and T$_{g}$ exhibited similar tendencies in that they had maxima within the range studied, probably because of two opposite effects, i.e., the increased number of carrier ions and the decreased chain mobility (or increased T$_{g}$ ) caused by the increase in the salt concentration. The highest conductivity, on the order of 2.43 ${\times}$ 10$^{6}$ S$cm^{-1}$ /, was obtained at an [O]/[Li$^{+}$] ratio of ca. 16 (0.92 ㏖ salt per kg of matrix polymer).

가교폴리(4-비닐피리딘)과 산성염료와의 결합에 대한 특이한 온도의존성 - 무기전해질의 효과 - (Peculiar Temperature Dependence on the Binding of Acid Dye by Crosslinked Poly(4-vinylpyridine) -The Effect of Inorganic Electrolytes-)

  • Lee, Suk Kee
    • 한국염색가공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.25-31
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    • 1997
  • The extent of binding of acid dye (methyl orange) by crosslinked poly-(4-vinylpyridine) (CHP4VP) has been investigated in aqueous solution containing of inorganic electrolytes such as NaCl and NaSCN. It was found that the first binding constants ($K_{1}$) in the presence of the salts were smaller than those in the absence of the salts and the values of $K_{1}$ showed a bell-shaped curve against temperature. These results are discussed in terms of both the competition binding between the dye and salt anions for the crosslinked polymer and the change of hole size of CHP4VP with the addition of the salts.

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PVdF계 미세기공 고분자 전해질의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Microporous Polymer Electrolytes Based on Poly(vinylidene-co-hexafluoropropylene))

  • 정강국;김종욱;안주현;김기원;안효준
    • 전기화학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.183-188
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    • 2004
  • 리튬 설퍼전지용 고분자 전해질을 개발하기 위해 상전이 방법으로 미세기공 P(VdF-HFP) 고분자 필름을 제조하였다. 미세기공 고분자 전해질은 NMP추출에 사용되는 증류수와 메탄올의 혼합 농도를 조절함으로써 고분자 필름 내부의 기공 구조 형성을 제어할 수 있었다. $80\%$ 메탄올로 제조한 미세기공 고분자 필름에 1M $LiCF_3SO_3-TEGDME/EC$의 액체 전해질을 함침시켜 제조한 고분자 전해질이 가장 높은 이온 전도도를 나타냈으며 리튬 이차전지에 사용 가능한 $2\times10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 또한 고분자 필름의 기공도가 균일하고 저장 시간에 따른 이온전도도 감소도 적었으며, 리튬 전극과의 계면저항도 가장 낮게 나타났다. 리튬염에 따른 이온전도도를 측정한 결과 $LiPF_6$를 사용한 고분자 전해질이 상온에서 $3.3\times10^{-3}S/cm$로 나타났다.

상반전 기법으로 제조한 PVdF-HFP/(SiO2, TiO2) 고분자 전해질을 채용한 리튬금속 고분자 2차전지의 충방전 특성 (Charge-Discharge Characteristics of Lithium Metal Polymer Battery Adopting PVdF-HFP/(SiO2, TiO2) Polymer Electrolytes Prepared by Phase Inversion Technique)

  • 김진철;김광만
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권1호
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    • pp.131-136
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    • 2008
  • 용매 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)과 dimethyl acetamide(DMAc)를 각각 사용하고 물을 비용매로 사용하는 상반전 기법에 의해, 실리카($SiO_2$)와 티타니아($TiO_2$) 나노입자가 각각 충진된 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 고분자 전해질을 제조하고, 이를 고용량 양극재료인 $Li[Ni_{0.15}Co_{0.10}Li_{0.20}Mn_{0.55}]O_2$를 주성분으로 하는 양전극과 리튬금속 음전극 사이에 채용하는 리튬금속 고분자 2차전지를 제작하여 그 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질 제조에 사용한 용매에 상관없이 실리카 충진재의 함량이 40~50 wt%인 상반전막을 고분자 전해질로 적용하였을 때 가장 높은 방전용량(180 mAh/g)을 나타내었으며, 이 경우 대개 80 사이클까지 초기용량의 99% 정도의 지속성을 보이다가 그 이후 급격한 용량 감소를 보였다. 이 용량 감소는 상반전막이 보장하는 용량 유지능력이 더이상 발휘될 수 없는 상태로 고분자 전해질에 리튬 dendrite가 침적되었기 때문이라 생각된다.