• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권8호
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• pp.2342-2348
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• 2014

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) were grafted to both ends of Pluronic$^{(R)}$ F68 ($(EO)_{75}(PO)_{30}(EO)_{75}$) triblock copolymer to produce poly{(lactic acid)$_m$-co-(glycolic acid)$_n$}-b-poly(ethylene oxide)$_{75}$-b-poly(propylene oxide)$_{30}$-b-poly(ethylene oxide)$_{75}$-b-poly{(lactic acid)$_m$-co-(glycolic acid)$_n$} (PLGA-F68-PLGA) pentablock copolymers. Molecular weights of PLGA blocks were controlled and five kinds of pentablock copolymers with different PLGA block lengths were synthesized using in-situ ring-opening polymerization of D,L-lactide and glycolide with tin(II) 2-ethylhexanoate ($Sn(Oct)_2$) catalyst. PLGA-F68-PLGA pentablock copolymers were characterized by $^1H$- and $^{13}C$-NMR, GPC, and TGA. The numbers (2m, 2n) of repeating units for lactic acid and glycolic acid inside PLGA segments were obtained as (48, 17), (90, 23), (125, 40), (180, 59), and (246, 64), with $^1H$-NMR measurement. From NMR data, the resultant molecular weights were determined in the range of 12,700-29,700, which were similar to those obtained from GPC. Polydispersity index was increased in the range of 1.32-1.91 as the content of PLGA blocks increased. TG and DTG thermograms showed discrete degradation traces for PLGA and F68 blocks, which indicate the weight fractions of PLGA blocks in pentablock copolymers can be calculated by TG profile and it is possible to remove PLGA block selectively. Hydrodynamic radius and radius of gyration of pentablock copolymer micelle were obtained in the range of 46-68 nm and 31-49 nm, respectively, in very dilute (i.e. 0.005 wt %) aqueous solution of THF:$H_2O$ = 10:90 by volume at $25^{\circ}C$.

• 전기화학회지
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• 제25권3호
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• pp.105-112
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• 2022

전고체전지의 상용화를 위해서는 상온에서 작동이 가능한 고체전해질 개발이 필수적이며 이온전도도가 높은 물질을 채택하여 전고체전지를 제조해야 한다. 따라서, 기존의 옥사이드 계열의 고체의 이온전도도를 높이기 위하여 이종원소가 도핑된 Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO)를 필러소재(Al, Nb-LLZO)로 사용하였으며, 상온에서 작동이 가능하도록 Poly(ethylene oxide)/Poly(propylene carbonate) (PEO/PPC) 기반의 가넷형 무기계 고체고분자 전해질을 제조하였다. 이원금속 원소를 도핑한 가넷형 무기계 필러와 PEO/PPC (1:1 비율로 섞인) 고분자를 1:2.4의 비율로 균일하게 교반하여 전해질을 합성해 상온과 60 ℃에서 전고체 전지의 전기학적 성능을 분석하였다. 제조한 복합 전해질은 이원금속의 도핑으로 인하여 이온전도도가 향상되었으며, PEO 단독으로 사용하는 전해질보다 PPC를 1:1로 첨가하였을 때 이온전도도 향상을 도와 60 ℃ 뿐만 아니라 상온에서 전고체 전지의 용량과 용량 유지율이 개선되었음을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제3권2호
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• pp.100-103
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• 2000

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강된 겔상의 고분자 필름을 전해질로 이용하여 박형 리튬이온 전지를 제조하여 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질은 polyacrylronitrile(PAN), poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)(PVdF), ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC), Licla을 혼합하여 제조한 점성 유체를 $38{\mu}m$두께의 GFC에 함침시켜 고분자 겔 상의 필름을 제조하였다. 전지는 $LiCoO_2$와 mesophase pich-based carbon fiber(MCF)를 양극과 음극으로 각각 사용하여 제조하였다. 충방전시험은 0.2C에서 양극질량 기준으로 110mAh/g의 용량을 나타내었으며, 2.9-4.1V영역에서 400 cycle까지 초기용량의 $80\%$이상을 유지하였다. 이러한 결과는 GFC가 기계적 강도가 빈약한 고분자겔의 보강제로서 기계적 물성을 향상시킬 뿐 아니라 고분자 겔의 점탄성에 기인한 creep현상을 억제하여 고분자 겔 필름의 치수를 일정하게 유지시켜주어 전해질의 저항변화를 최소화시키고 전극간의 단락을 효과적으로 방지하는 것으로 추론할 수 있다.

• 폴리머
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• 제30권4호
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• pp.298-304
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• 2006

폴리(비닐 알코올)(PVA)과 폴리(아크릴산-말레산) 공중합체(PAM) 혼합물은 증류수를 사용하여 용액 블렌딩으로 제조하였다. 제조된 블렌드 필름은 다양한 PAM 농도에 따라 변하는 열적-기계적 성질, 모폴로지 및 가스 투과도를 측정하였다. 블렌드 필름의 전이온도 ($T_g$와 $T_m$)는 PAM의 농도에 관계없이 일정한 값을 가졌다. 그러나, 용융 엔탈피 $({\Delta}H_m)$와 초기 분해온도 $({T_D}^i)$는 PAM 함량이 증가됨에 따라 서서히 감소하였다. 인장 강도와 초기 인장 탄성률은 PAM 함량이 12 wt% 일 때 최대값을 나타냈으며, PAM 함량이 15 wt% 가 되면 오히려 감소하였다. PVA/PAM 필름의 가스 투파도는 PVA 블렌드 용액을 폴리 (에틸렌 테레프탈레이트)(PET)와 이축 연신한 폴리프로필렌(BOPP) 필름 위에 코팅하여 측정하였다. 산소 투과도 $(O_2\;TR)$는 PAM의 함량이 $0{\sim}12wt%$ 까지 증가됨에 따라 코팅된 PET 와 BOPP 필름 모두 일정하게 감소하였지만, 수증기 투과도 (MVTR)는 첨가된 PAM 농도에 무관하게 일정하였다.

• Macromolecular Research
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• 제17권12호
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• pp.963-968
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• 2009

Liquid crystal (LC; E7 and/or ML-0249)-embedded, poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-co-HFP)-based, polymer electrolytes were prepared for use in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The electrolytes contained 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (PMII), tetrabutylammonium iodide (TBAI), and iodine ($I_2$), which participate in the $I_3^-/I^-$ redox couple. The incorporation of photochemically stable PVdF-co-HFP in the DSSCs created a stable polymer electrolyte that resisted leakage and volatilization. DSSCs, with liquid crystal(LC)-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolytes between the amphiphilic ruthenium dye N719 absorbed to the nanocrystalline $TiO_2$ photoanode and the Pt counter electrode, were fabricated. These DSSCs displayed enhanced redox couple reduction and reduced charge recombination in comparison to that fabricated from the conventional PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte. The behavior of the polymer electrolyte was improved by the addition of optimized amounts of plasticizers, such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The significantly increased short-circuit current density ($J_{sc}$, $14.60\;mA/cm^2$) and open-circuit voltage ($V_{oc}$, 0.68 V) of these DSSCs led to a high power conversion efficiency (PCE) of 6.42% and a fill factor of 0.65 under a standard light intensity of $100\;mW/cm^2$ irradiation of AM 1.5 sunlight. A DSSC fabricated by using E7-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte exhibited a maximum incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 50%.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.562-570
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• 2018

고분자 단독으로는 얻을 수 없는 다양한 물성을 얻기 위하여 두 가지 이상의 고분자를 블렌드하는 기법을 많이 사용하고 있다. 폴리올레핀계 TPE(Thermoplastic Elastomer)는 디스플레이, 자동차, 가전제품 등에 널리 사용되고 있다. 소비자는 고감성이고 고급화된 자동차 내장부품을 요구한다. 높은 폼형성도와 흐름성이 있는 고분자소재 개발이 필요하다. 내부에 폼층이 있는 TPE은 좋은 고분자소재이다. 두 종류의 TPE 소재를 개발하였다. 첫번째 소재는 Homo-PP(PolyPropylelne)에 SEBS/Oil을 혼합하였고, 두 번째 소재는 Co-PP와 SEBS/Oil을 혼합하였다. 혼합온도는 $180^{\circ}C$, $190^{\circ}C$. $260^{\circ}C$(두번째 소재), 혼합속도는 50rpm, 혼합시간은 5분이다. TPE의 MI(Melt Index)는 PP의 MI에 영향이 있고, 혼합온도의 영향은 미미하였다. 경도와 인장탄성률은 PP의 MI와 혼합온도의 영향은 적었으나, SEBS/Oil의 비율이 높아지면 낮아졌다. 소프트터치감은 SEBS/Oil의 비율이 증가하면 증대하였다. TPE릉 자일렌으로 SEBS/Oil 층을 녹여내어 IPN(Interpenentration polymer network) 구조를 확인할 수 있었으며, Strain-harding 현상도 확인하였다. 제조한 TPE가 고무현상을 보이고, 생성된 closed cell이 안정한 상태임을 알 수 있다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.243-249
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• 2006

전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.