Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

The Electrochemical Properties of PAN-PVDF-PEGME Blend Polymer Electrolyte System

PAN-PVDF-PEGME Blend계 고분자전해질의 전기화학적 특성

  • 류광선 (한국전자통신연구원 원천기술연구본부) ;
  • 이계중 (선문대학교 화학과) ;
  • 류광경 (선문대학교 화학과) ;
  • 강성구 (한국전자통신연구원 원천기술연구본부) ;
  • 장순호 (한국전자통신연구원 원천기술연구본부)
  • Published : 19990400
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Abstract

The electrochemical properties of PAN-PVDF-PEGME blend polymer electrolyte system are investigated and the physical properties are also measured with varying the content of PEGME. This PEGME partially reduces the crystallinity of PVDF. The ionic conductivities of the polymer electrolytes are about $10^{-3}S/cm$, which may be applicable to a constituent of lithium secondary battery. From the temperature dependence of ionic conductivity, it is suggested that the ionic conductivity increases with the PEGME content due to the fomation of effective ion-conducting path. The cation transference number reaches its maximum value for the electrolytes (SPE 2) with 10 wt% PEGME and then decreases for further increase of PEGME contnet. The electrochemically stable range of SPE 1 (without PEGME) is about 4.3 V, but SPE 2-4 (PAN-PVDF-PEGME system) is about 4.6 V. When these polymer electrolyte are used as electrolyte in rechargeable battery and the cell performances are tested, the discharge capacity increses with the amount of PEGME. Therefore, PEGME increases the ionic conductivity, extends the electrochemical stable range, and finally improves the discharge capacity of cell adopting the electrolyte system.

PAN-PVDF-PEGME 블랜드(blend)계의 고분자전해질을 만들어 전기화학적인 특성을 조사하였으며 PEGME의 첨가에 따른 물성변화를 측정하였다. PEGME가 첨가되면서 PVDF의 결정성은 감소하고, 이온 전도도는 대부분 $∼10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내므로 고분자전해질로 사용이 가능하다. 또한 이온전도도의 온도의존성으로부터 PEGME의 첨가양이 증가할수록 효과적으로 높은 이온전도도를 갖는 통로가 생겨 이온전도도가 증가하는 것으로 예상할 수 있다. SPE 2(10 wt% PEGME)에서 가장 큰 양이온 수율을 나타내고 있으며 PEGME의 양이 증가할 수록 감소하는 것을 알 수 있다. PEGME를 첨가하지 않은 SPE 1(PAN-PVDF계) 고분자전해질의 전기화학적으로 안정한 영역은 ∼4.3 V인 반면에 PEGME를 첨가한 SPE 2-4(PAN-PVDF-PEGME계) 고분자전해질은 ∼4.6 V까지 전기화학적으로 안정한 것을 알 수 있다. 또한 이 고분자전해질을 사용하여 전지를 구성하여 충방전 성능을 비교하여 보면 PEGME를 첨가함에 따라 방전 용량이 증가함을 알 수 있다. 즉 PEGME를 첨가함에 따라 이온전도도가 증대되며, 전기화학적으로 안정한 영역이 넓어질뿐만 아니라 전지구성시 방전 성능도 향상됨을 알 수 있다.

Keywords

References

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