• 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.

• 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.

• 한국표면공학회지
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• 제30권4호
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• pp.223-230
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• 1997

Tungsten oxide and nickel oxide thin films were deposited onto ITO(Indium Tin Oxide) transparent glass by the E-beam evaporation and were used as a cathode and an anode for the EC(Electrochromic) smart window, respectively. Stoichiometric structures of the deposited films were investigated by the implementation of XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis and the results were $WO_{2.42}$ and $NiO_{0.44}$. This oxygen deficincy might affect affect the transparency of the thin films. The electrolyte for the EC smart windows was PAN-$LiCIO_4$ conducting polymer. EC(Ethylene Carbonate)and PC(Propylene Carbonate) were added as plasticizer to enhance ion conductivity. When the weight ratio of the EC : PC was 3 : 1, transmission difference and cycle life performance were tested. Polymer EC windows showed 40% $\Delta$T at 1.5V operating volage for 3,200 cycles. Structural degradation was observed by the SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy) analysis and it was confirmed that structural degradation of polymer caused by the solvent evaporation was the main cause to degrade EC smart windows.

• Fibers and Polymers
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• 제7권2호
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• pp.89-94
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• 2006

Ionic conductivity and mechanical properties of a mixed polymer matrix consisting of poly(ethylene glycol) (PEG) and cyanoresin type M (CRM) with various lithium salts and plasticizer were examined. The CRM used was a copolymer of cyanoethyl pullulan and cyanoethyl poly(vinyl alcohol) with a molar ratio of 1:1, mixed plasticizer was ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) at a volume ratio of 1:1. The conductive behavior of polymer electrolytes in the temperature range of $298{\sim}338\;K$ was investigated. The $PEG/LiClO_4$ complexes exhibited the highest ionic conductivity of ${\sim}10^{-5}S/cm$ at $25^{\circ}C$ with the salt concentration of 1.5 M. In addition, the plasticized $PEG/LiClO_4$ complexes exhibited improvement of ionic conductivity. However, their complexes showed decreased mechanical properties. The improvement of ionic conductivity and mechanical properties could be obtained from the polymer electrolytes by using CRM. The highest ionic conductivity of PEG/CRM/$LiClO_4$/(EC-PC) was $5.33{\time}10^{-4}S/cm$ at $25^{\circ}C$.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.168-174
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• 2009

본 연구에서는 Poly(VdF-HFP)를 사용한 Gel Polymer 전해질을 제작하여 기존의 액상전해질과 비교하였다. 제작된 젤 고분자 전해질의 성분은 FTIR 분석을 사용하여 화학적 구조를 고찰한 후, 성분조사를 통해 Gel Polymer 전해질임을 확인하였으며, SEM 관측을 통해 Polymer 상태의 Gel 전해질의 구조를 확인하였다. 본 실험에서 제작된 젤 고분자 전해질을 구성하는 DEC와 PC의 최적의 성분비는 5 : 5임을 확인할 수 있었다. 최적조건의 젤 고분자전해질을 이용하여 제작된 염료 태양전지(DSCs)의 효율은 $3{\sim}4[%]$정도의 측정값을 얻었으며, 이상의 결과로부터 기존의 액상 전해질을 대체할 수 있는 준 고체형 염료태양전지의 제작이 가능함이 확인되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.733-738
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• 1998

본 논문에서는 고체 리듐 전지를 개발하기 위하여 poly(ethylene oxide) [PEO] 에 $LiClO_4$, poly (vinylidene fluoride) [PVDF] 및 가소제로 propylene carbonate [PC] 와 ethylene carbonate[EC] 등을 혼합여 고분자 저해질을 제조하였다. 또한 고체 리듐 전지용 정극으로써 우수한 특성이 기대되는 $Li_xV_3O_8$을 졸-겔법에 의해 합성하여 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell 의 전기화학적 특성을 측정하였다. 고분자 matrix는 PEO와 PVDE를 혼합 사용한 결과 $PEO_4 PVDF_4LiCIO_4PC_5EC_5$ 고분자 전해질이 상온에서 $5.2 {\times} 10{-3}$ S/cm 의 높은 이온 전도도를 나타냈으며 리듐 이온 transference number는 0.3이었다. 졸-겔법에 의해 제조된 $Li_xV_3O_8$을 사용한 $Li_xV_3O_8$SPE/Li cell의 방전시 cell 저항이 방전 초기에는 비소한 증가를 하다가 방전 말기 전압인 2.0V에서 크게 증가하였다. $Li_xV_3O_8$ composite 정극의 첫 번째 방전 용량은 295㎃h/g이었으며 8번째 충방전 싸이클부터 방전 용량이 안정화 되었고 15번째 방전 용량도 212㎃h/g으로 고체 전지용 정극으로써 우수한 특성을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.175-178
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• 2006

Solid-state dye-sensitized solar cells were fabricated using a polymer matrix in electrolyte in the purpose of the improvement of the durability in the dye-sensitized solar cell. In these dye-sensitized solar cells, the polymer electrolyte consisting of $I_2$, LiI, ionic liquid, ethylene carbonate/propylene carbonate and polymer matrix was casted onto $TiO_2$ electrode impregnated Ruthenium complex dye as a photosensitizer. Photovoltaic properties of solid-state dye-sensitized solar cells using polymer matrix (PMMA, PEG, or PAN) were investigated. Comparing photovoltaic effects of cells using hole conducting polymers (BE or 6P) instead of polymer matrix, we investigated the availability of the solid-state polymer electrolyte in dye-sensitized solar cells.

• Macromolecular Research
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• 제16권3호
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• pp.247-252
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• 2008

Lithium gel electrolytes based on a mixed polymer matrix consisting of poly(vinylidenefluoride-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) and cyanoresin type M (CRM) were prepared using an in situ blending process. The CRM used in this study was a copolymer of cyanoethyl pullulan and cyanoethyl poly(vinyl alcohol) (PVA) with a mole ratio of 1:1. The mixed plasticizer was ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) with a volume ratio of 1:1. In this study, the presence of PVDF in the electrolytes helps to form a dimensionally stable film over a broad composition range, and decreases the viscosity. In addition, it provides better rheological properties that are suitable for the extrusion of thin films. However, the presence of HFP has a positive effect on generating an amorphous domain in a crystalline PVDF structure. The ionic conductivity of the polymer electrolytes was investigated in the range 298-333 K. The introduction of CRM into the PVDF-HFP/$LiPF_6$, complex produced a PVDF-HFP/CRM/$LiPF_6$ complex with a higher ionic conductivity and improved thermal stability and dynamic mechanical properties than a simple PVDF-HFP/$LiPF_6$, complex.

• 폴리머
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• 제26권2호
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• pp.179-184
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• 2002

양성자 전도도가 높으며 균일하고 또 기계적 강도가 우수한 양성자 전도체를 얻기 위하여 poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP) 공중합체를 전해질의 지지체로 선택하고, $H_3PO_4$이 포함된 ethylene carbonate (EC)와 $\gamma$-butyrolactone (BL) 및 dimethyl carbonate (DMC)의 유기용매들을 혼합하여 겔-전해질을 제조하였다. 다양한 조성의 겔-전해질에 대하여 열분석과 전도도 측정 실험을 수행하였다. 상온에서 양성자 전도도는 30(PVdF-HFP) + 50EC/DMC + $20H_3PO_4$ 전해질에서 7.3$\times$$10^{-3}Sm^{-1}$/로 가장 높았다. 열분석 결과에서 거의 모든 시료는 대략 $80^{\circ}C$ 정도까지 안정하였으며, 특히 인산은 고분자 사슬과 민감하게 반응하여 고분자와 용매의 혼화성을 증대시키는 것을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권5호
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• pp.1331-1335
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• 2010

A novel spherical carbon composite material, in which nanosized disordered carbons are dispersed in a soft carbon matrix, has been prepared and investigated for use as a potential anode material for lithium ion batteries. Disordered carbons were synthesized by ball milling natural graphite in air. The composite was prepared by mixing the ball-milled graphite with petroleum pitch powder, pelletizing the mixture, and pyrolyzing the pellets at $1200^{\circ}C$ in an argon flow. The ballmilled graphite consists of distorted nanocrystallites and amorphous phases. In the composite particle, nanosized flakes are uniformly distributed in a soft carbon matrix, as revealed by X-ray diffractometer (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) experiments. The composite is compatible with a pure propylene carbonate (PC) electrolyte and shows high rate capability and excellent cycling performance. The electrochemical properties are comparable to those of hard carbon.