• 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.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권5호
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• pp.683-687
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• 2002

We have investigated the effect of the number of ethylene oxide (EO) units inside poly(ethylene glycol)dimethacrylate (PEGDMA) on the ionic conductivity of its gelled polymer electrolyte, whose content ranges from 50 to 80 wt%. PEGDMA gelled polym er electrolytes, a crosslinked structure, were prepared using simple photo-induced radical polymerization by ultraviolet light. The effect of the number of EO on the ionic conductivity was clearly shown in samples of lower liquid electrolyte content. We have concluded that the ionic conductivity increased in proportion to both the number of EO units and the plasticizer content. We have also studied the electrochemical properties of 13PEGDMA (number of EO units is 13) gelled polymer electrolyte.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.40-43
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• 2008

High temperature polymer electrolyte membranes incorporating ionic liquids (ILs) in different polymers such as commercial fluorinated polymers, sulfonated polymers and recasted nafion have been developed. ILs based on imidazolium cation and different anions possess high ionic conductivity and good thermal stability and have been used in the present study. The membranes containing IL show conductivity ${\sim}10^{-2}S\;cm^{-1}$ above $100^{\circ}C$ under anhydrous conditions and are thermally stable up to $250-300^{\circ}C$. IL acts as a conducting medium in these electrolytes and plays the same role as played by water in fully hydrated nafion membranes. Due to high conductivity and good thermal stability, these membranes are promising materials for PEFCs at higher temperatures under anhydrous conditions.

• 폴리머
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• 제28권6호
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• pp.455-459
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• 2004

폴리(에틸렌 옥사이드) (PEO)를 기초로 한 전해질의 이온 전도도는 같은 조성인데도 불구하고 보고 된 값은 연구자에 따라 수천 배의 차이가 난다. 한편 세라믹 입자를 충전하면 열적 취급에 따라서 이온전도성이 수천 배 변할 수 있음이 보고되고, 그 원인이 세라믹 입자-PEO 고분자의 상호작용 때문인 것으로 논의되었다. 본 연구에서는 세라믹 입자가 충전되지 않은 PEO$_{10}$LiClO$_4$ 고분자 전해질에 대해서 여러 가지 열적 조건에 따른 이온 전도도의 변화 양상을 조사하고, 이온 전도도 값이 열적 이력에 따라 같은 시료에서도 수백 배 정도 차이가 날 수 있음을 보였다. 이는 PEO의 재결정화 과정이 너무 느리기 때문인 것으로 분석하였다. 따라서 본 연구 결과는 세라믹 충전제 효과가 전도도 이완 현상의 주원인이 아니라는 것을 나타낸다.다.

• 전기화학회지
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• 제6권2호
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• pp.141-144
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• 2003

Proton conducting polymeric gels as the electrolytes of electrochemical capacitors have been prepared by two different methods: 1) swelling a polymethacrylate-based polymer matrix in aqueous solutions of inorganic and organic acids, and 2) polymerizing complexes of anhydrous acids and prepolymers with organic plasticizer. The FT-IR spectra strongly suggest that the carbonyl groups in the polymer matrix interact with protons from the doped acids. High ionic (proton) conductivity in the range of $6\times10^{-4}-4\times10^{-2}\;S\;cm^{-1}$ was obtained at room temperature for the aqueous gels. The non-aqueous polymer complexes showed rather low ionic conductivity, but it was about $10^{-3}\;S\;cm^{-1}\;at\;70^{\circ}C$ for the $H_3PO_4$ doped polymer electrolyte. The mechanisms of ion (proton) conduction in the polymeric systems are discussed.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.759-767
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• 2008

Bending deformation of an ionic polymer actuator(IPA) on applied low electric field across its thickness is dominated by electroosmosis of hydrated ions and self-diffusion of free water molecules. In the study by Popovic et al., two processes are assumed to occur sequentially in the way that fast electroosmosis is followed by self-diffusion and finite element formulation for the basic field equations are proposed. However the motions of hydrated ions and water molecules occur at the same time. In this study, those two processes are considered simultaneously and finite element formulation is conducted for the basic field equations governing electrochemical response of an IPA. Some numerical studies for IPA are carried out in order to show the validity of the present formulation.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권6호
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• pp.758-763
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• 2011

본 연구에서는 poly(ethylene oxide) (PEO)와 poly(methyl methacrylate) (PMMA) 블렌드를 고분자 매트릭스(matrix)로 사용하고, 가소제로propylene carbonate (PC), 리튬염인 $LiClO_4$, 그리고 서로 다른 함량의 세라믹 필러인 $TiO_2$를 이용하여 용액 캐스팅(solution casting)법에 의해 고분자 복합체 전해질 필름을 제조하였다. 고분자 전해질의 결정화도와 이온전도도는 각각, X선 회절분석기(XRD)와 AC임피던스법을 통해 분석하였고, 표면 형태학(morphology)을 조사하기 위해 주사전자현미경(SEM)으로 고찰하였다. 그 결과, $TiO_2$의 함량을 증가시킴으로써 PEO의 결정화 영역이 감소하였고, 이온전도도는 증가하였다. 특히 $TiO_2$의 함량이 15 wt%일 때 가장 높은 이온전도도가 관찰된 반면, 15 wt% 이상을 첨가한 경우, 이온전도도가 감소된 경향을 관찰할 수 있었다. 이는 표면 형태학를 통해 고분자와 필러간의 비혼합성 혹은 필러응집에 의해 불균일적인 형태학이 나타남으로써 이온전도도가 감소하는 현상을 확인할 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제15권5호
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• pp.459-464
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• 2007

Polymer electrolyte membranes, featuring ionic channels, were prepared from sulfonated dextran/ poly(vinyl alcohol) (sD/PVA) membranes. A stiff sulfated dextran was chosen as the route for ionic transport, since ionic sites are located along the stiff dextran main chain. The sD/PVA blend membranes were annealed and then chemically crosslinked. The characteristics of the crosslinked sD/PVA membranes were investigated to determine their suitability as proton exchange membranes. The proton conductivity was found to increase with increasing amounts of sD inside the membrane, which reached a maximum and then decreased when the sD content exceeded 30 wt%, while the methanol permeability increased with increasing sD content. The good dispersion of sD inside the membrane, which serves as an ionic channels mimic, played a significant role in proton transportation.

• 멤브레인
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• 제11권1호
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• pp.22-28
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• 2001

이온성 고분자에 비이온성 고분자를 섞어 이온 함량을 조절함으로써 다양한 전하량을 갖는 이온성 막을 제조하였다. 비이온성 고분자로는 폴리비닐알콜, 음이온성 고분자로는 알긴산 나트륨, 양이온성 고분자로는 키토산을 사용하였으며, 이들 이온성 고분자막을 사용하여 여러 전해질 수용액에 대한 투과 및 분리특성을 관찰하였다. 막 내부에 이온성 고분자 함량이 많을수록 친수성 특성을 보였으며, 순수투과 및 용액투과 속도가 증가함을 관찰할 수 있었고, 또한 투과속도는 막의 팽윤 거동에 의해 결정됨을 확인할 수 있었다. 용질 배제율의 경우는 막과 투과용질간의 정전기적 인력, 즉 Donnan exclusion에 의해 결정이 되며, 정전기적 인력이 비슷한 경우는 분자체 효과에 의해 분리됨이 관찰되었다.

• 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.