• 제목/요약/키워드: Single-ion conductor

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Quasi-Solid-State Polymer Electrolytes Based on a Polymeric Ionic Liquid with High Ionic Conductivity and Enhanced Stability

  • Jeon, Nawon;Jo, Sung-Geun;Kim, Sang-Hyung;Park, Myung-Soo;Kim, Dong-Won
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.257-264
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    • 2017
  • A polymeric ionic liquid, poly(1-methyl 3-(2-acryloyloxypropyl) imidazolium iodide) (PMAPII), was synthesized as a single-iodide-ion-conducting polymer and employed in a gel polymer electrolyte. Gel polymer electrolytes prepared from iodine, 4-tert-butylpyridine, ${\gamma}$-butyrolactone, and PMAPII were applied in quasi-solid-state dye-sensitized solar cells (DSSCs). The addition of 16 wt.% PMAPII provided the most favorable environment, striking a compromise between the iodide ion concentration and the ionic mobility, which resulted in the highest conversion efficiency of the resulting DSSCs. The quasi-solid-state DSSC assembled with the optimized gel polymer electrolyte exhibited a relatively high conversion efficiency of 7.67% under AM 1.5 illumination at $100mA\;cm^{-2}$ and better stability than that of the DSSC with a liquid electrolyte.

초고압 직류가공 송전선로에서의 전계 및 이온류 특성분석 (Analysis of Electric field and Ion Characteristics on HVDC Overhead Transmission Line)

  • 임재섭;신구용;이동일;주문노;양광호
    • 전기학회논문지
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    • 제59권9호
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    • pp.1638-1643
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    • 2010
  • HVDC is better economic method than HVAC in case of long distance transmission and it is possible to interconnect transmission lines regardless of difference of power frequency. The electrical environment problems of HVDC overhead transmission line are electric field, charged voltage, ion current and so on. For biopolar HVDC lines, most of the ions are directed toward the opposite polarity conductor, but a significant fraction is also directed toward the ground. These problems are major factor to design configuration of HVDC overhead transmission line. Therefore, It is necessary to test an environmental characteristics of HVDC overhead transmission line. In this paper, to assess the ion characteristic of HVDC transmission line, continuous measurements have been done on the biopolar single circuit line with ACSR 480mm2-6 bundle conductors of Gochang HVDC Test line. And then the ion characteristics were analyzed.

리튬 p-[메톡시 올리고(에틸렌옥시)]벤젠설폰산염으로 제조된 젤형 고분자 전해질의 리튬 이온 운반 특성 (Lithium ion Transport Characteristics of Gel-Type Polymer Electrolytes Containing Lithium p-[Methoxyoligo(ethyleneoxy)] benzenesulfonates)

  • 허윤정;강영구;한규승;이창진
    • 폴리머
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    • 제27권4호
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    • pp.385-391
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    • 2003
  • 본 연구에서는 에틸렌 옥사이드의 반복 단위 길이 (n=3, 7.3, 11.8, 그리고 16.3)가 다른 리튬 p-[메톡시 올리고(에틸렌옥시)]벤젠설폰산염 (LiEOnBS)을 합성하였다. 이 전해질 염을 이용하여 고분자 전해질을 제조하였으며, 에틸렌 옥사이드의 반복 단위 길이 및 농도에 따른 이온 전도도 그리고 리튬 이온의 운반율에 대해 조사하였다. 고분자 전해질의 이온 전도도는 3$0^{\circ}C$에서 4.89$\times$$10^{-4}$ S/cm (LiEO7.3BS, 0.5 M)로 최고 이온 전도도를 보였다. Dc분극과 ac 임피던스를 혼합하여 측정한 고분자 전해질의 리튬 이온의 운반율은 0.75~0.92 이였으며, 농도가 증가할수록 리튬 이온 운반율은 감소하였다. LiEO7.3BS의 전해질 염을 0.1 M로 사용한 고분자 전해질인 경우 0.92로 최고의 리튬 이온 운반율을 보였다. 이로부터 벤젠설포네이트에 치환된 에틸렌 옥사이드의 반복 단위가 3이상만 되어도 높은 리튬 이온 운반율을 가지는 단일 이온 전해질 특성을 보임을 알 수 있었다.

혼합 반도체 $Ag_2S$의 단결정 성장 및 특성에 관한 연구 (A Study of the Single Crystal Growth of $Ag_2S$ Mixed Conductor and it$s Characteristics)

  • 김병국;신명균;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.76-85
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    • 1992
  • 열전 재료로 사용되는 $Ag_2S$의 단결정을 밀폐된 석영관내에서 고상의 $Ag_2S$가 분해되면서 성장 계면에 $Ag^+$이온과 전자를 공급하고, 휘발성이 강한 황은 vapour 상태로 전송되면서, $Ag_2S$ 계면에서부터 단결정이 성장하는 고상에서의 전기 화학적인 방법을 이용한 vapour 성장법으로 성장시켰다. 고상에서의 $Ag^+$ 이온의 확산이 성장을 지배하는 온도 영역에서는 bulk $Ag_2S$ 단결정을 얻었으며, Ag 분해 온도가 높을수록, Ag분해 온도와 성장 계면의 온도 차이가 클수록 성장속도가 빠름을 확인하였다. 한편 기상으로의 황의 확산이 성장을 지배하는 영역에서는 whisker Ag$_2$S가 성장되었으며 황의 포화 압력이 증가할수록 성장속도는 증가하였다. 또한, 열전재료의 효율을 결정하는 물성치인 전기 전도도를 측정한 결과 고온상에서 다결정의 전기 전도도가 단결정보다 크게 나타나며, 따라서 열전 효율은 다결정이 우수하다고 생각된다.

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자기-도핑형 poly(PEGMA-co-BF3LiMA) 전해질의 합성과 이온전도도에 대한 PEGMA분자량의 영향 (Synthesis of Self-doped Poly(PEGMA-co-BF3LiMA) Electrolytes and Effect of PEGMA Molecular Weight on Ionic Conductivities)

  • 김경찬;류상욱
    • 전기화학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.230-235
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    • 2012
  • 분자량이 각각 300(PEGMA300) 및 1100(PEGMA1100) g $mol^{-1}$인 PEGMA와 합성된 $BF_3LiMA$ 리튬염을 이용하여 다양한 조성의 고분자전해질을 제조하고 전기화학적 특성을 평가하였다. 흥미롭게도 AC-impedance 측정법에 의한 상온 이온전도도는 분자량 $300g\;mol^{-1}$로 합성된 액체 고분자전해질에서 $8.54{\times}10^{-7}S\;cm^{-1}$의 값이 얻어진 반면, PEGMA1100으로 합성된 고체상태의 고분자전해질에서 최대 14배 이상 높은 $1.22{\times}10^{-5}S\;cm^{-1}$가 관찰되었다. 이러한 결과는 PEGMA에 ethylene oxide 단위가 5개인 $300g\;mol^{-1}$보다 23개인 $1100g\;mol^{-1}$에서 리튬이온의 배위가 쉽게 일어나기 때문으로 해석된다. 또한 양이온 수율 측정결과 리튬메탈과 $BF_3$간의 반응으로 인해 0.6의 비교적 낮은 값이 나왔지만 초기 3000초 동안에는 0.9 이상의 값이 관찰되어 단일이온 전도체의 특징을 보여주었다.

Ti Mesh 처리 촉매전극을 이용한 고체고분자 전해질 전기분해 특성연구 (A Study on the PEM Electrolysis Characteristics Using Ti Mesh Coated with Electrocatalysts)

  • 심규성;김연순;김종원;한상도
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.29-37
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    • 1996
  • Alkaline water electrolysis has been commercialized as the only large-scale method for a long time to produce hydrogen and the technology is superior to other methods such as photochemical, thermochemical water splitting, and thermal decomposition method in view of efficiency and related technical problem. However, such conventional electrolyzer do not have high electric efficiency and productivity to apply to large scale hydrogen production for energy or chemical feedstocks. Solid polymer electrolyte water electrolysis using a perfluorocation exchange membrane as an $H^+$ ion conductor is considered to be a promising method, because of capability for operating at high current densities and low cell voltages. So, this is a good technology for the storage of electricity generated by photovoltaic power plants, wind generators and other energy conversion systems. One of the most important R&D topics in electrolyser is how to minimize cell voltage and maximize current density in order to increase the productivity of the electrolyzer. A commercialized technology is the hot press method which the film type electrocatalyst is hot-pressed to soild polymer membrane in order to eliminate the contact resistance. Various technologies, electrocatalyst formed over Nafion membrane surface by means of nonelectrolytic plating process, porous sintered metal(titanium powder) or titanium mesh coated with electrocatalyst, have been studied for preparation of membrane-electrocatalyst composites. In this study some experiments have been conducted at a solid polymer electrolyte water electrolyzer, which consisted of single cell stack with an electrode area of $25cm^2$ in a unipolar arrangement using titanium mesh coated with electrocatalyst.

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