• 제목/요약/키워드: Inorganic electrolyte

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리튬이차전지용 고분전해질의 무기물의 첨가에 대한 영향 (The Effect of Inorganic Material in Polymer Electrolyte for Lithium Secondary Battery)

  • 박수길;박종은;이홍기;이주성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.822-824
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    • 1998
  • The lithium polymer battery with polymer electrolyte is expected as a safe and long cycle life battery. This paper reports primarily the recent development results of a solid polymer electrolyte, which is a key point of the secondary battery system. The new type of polymer electrolyte was prepared under a dry Ar atmosphere by dissolving $LiCIO_4$ in a matrix of EC, PC and then dispersing polyacrylonitrile(PAN). Also adding some inorganic filler $Al_2O_3$. The dispersed solution heated at $120^{\circ}C$. The polymer electrolyte were characterized by EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy), TGA(Thermo Gravimetric analysis), DMA(Dynamic Mechanical Analyzer), DSC (Differential Scanning Calorimetry). The lithium ion yield is 0.29 when PAN-$Al_2O_3$ which was applied DC 5mV. The ionic conductivity of PAN, PAN-$Al_2O_3$ polymer electrolytes were showed $1.0{\times}10^{-4}S/cm$, $8.4{\times}10^{-4}S/cm$ at room temperature. When inorganic filler was added in the polymer electrolyte, ionic conductivity and lithium yield more larger than without inorganic filler.

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Performance of a Ceramic Fiber Reinforced Polymer Membrane as Electrolyte in Direct Methanol Fuel Cell

  • Nair, Balagopal N.;Yoshikawa, Daishi;Taguchi, Hisatomi
    • 멤브레인
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    • 제14권1호
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    • pp.53-56
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    • 2004
  • Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) is considered as a candidate technology for applications in stationary, transportation as well as electronic power generation purposes. To develop a high performance direct methanol fuel cell(DMFC), a competent electrolyte membrane is needed. The electrolyte membrane should be durable and methanol crossover must be low. One of the approaches to increase the stability of generally used polymer electrolyte membranes such as Nafion against swelling or thermal degradation is to bond it with an inorganic material physically or chemically. In Noritake Company, we have developed a novel method of reinforcing the polymer electrolyte matrix with inorganic fibers. Methanol crossover values measured were significantly lower than the original polymer electrolyte membranes. These fiber reinforced electrolyte membranes (FREM) were used for DMFC study and stable power output values as high 160 mW/$\textrm{cm}^2$ were measured. The details of the characteristics of the membranes as well as I-V data of fuel cell stacks are detailed in the paper.

염료감응형 태양전지를 위한 유기/무기 복합 전해질막에 대한 연구 (A Study on the Organic/inorganic Composite Electrolyte Membranes for Dye Sensitized Solar Cell)

  • 구자경;최미정;신춘화;강태윤;조남준
    • 멤브레인
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    • 제18권4호
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    • pp.345-353
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    • 2008
  • 염료감응형 태양전지에 사용되기 위한 유기/무기 복합소재를 합성하였다. 다양한 분자량(400, 600, 1,500, 3,400)의 polyethylene glycol의 양 끝단을 ethoxysilane기로 치환하여 전구체를 제조하였으며, 전구체의 졸-겔 반응을 통하여 복합소재를 합성하였다. 전해질막은 유기/무기 복합소재를 NaI 및 $I_2$로 도핑하여 제조하였으며, 제조한 전해질막의 이온전도 특성을 측정하였다. 전해질막의 이온전도도는 원료로 사용한 PEG에 크게 영향을 받았으며 가장 높은 이온전도도는 분자량 1,500의 PEG를 원료로 사용한 전해질 막에서 볼 수 있었다. 복합전해질막은 전도도에 있어서 큰 향상을 보였다. PEO 전해질막에 비하여 분자량 1,500의 PEC로 제조한 복합전해질막은 월등하게 높은 이온전도도를 보였다.

염료 감응 태양전지를 위한 고급 유기 고분자 - 무기 복합 겔형 전해질의 제조와 특성분석 (Preparation and Characterization of Advanced Organic Polymer - Inorganic Composite Gel Electrolyte for Dye-sensitized Solar Cells)

  • 모하메드 샤히르 아크탈;박정근;김의연;이현철;양오봉
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.350-354
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    • 2009
  • In this work, polymer - inorganic composites have prepared using polymer such as polyethylene glycol (PEG)/poly (methyl methacrylate, PMMA) and inorganic nanofillers materials such as TiO2 nanotubes (TiNTs)/carbon nanotubes (CNTs). The extensive structural, morphological and ionic properties revealed that the high surface area and tubular feature of nanofillers improved the interaction and cross-linking to polymer matrix which is significantly enhanced the ionic conductivity and electrical properties of composite electrolytes. Comparably high conversion efficiency ~4.5% has been observed by using the newly prepared PEG-TiNTs composite solid electrolyte as compared with PMMA-CNTs electrolyte based DSSCs (~3%). The detailed comparative properties would be discussed in term of their structural, morphology, ionic and photovoltaic properties.

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병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제 주입 효과에 관한 연구 (Effect of Inorganic Coagulants on the Performance of Electro-Chemical Treatment Process Treating Hospital Wastewater)

  • 정승현;정병곤
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.

고분자전해질 연료전지용 유기/무기 복합 전해질 (Organic / inorganic composite membrane for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 최성호;홍현실;이흥찬;김유미;김건
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2003년도 연료전지심포지움 2003논문집
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    • pp.169-171
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    • 2003
  • Organic/inorganic hybrid membranes have been prepared and evaluated as polymer electrolytes in a polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Previously, partially fluorinated poly (arylenether) was synthesized and the polymer was sulfonated by fuming sulfuric acid$(30\%\;SO_3)$. Modification of these polymers with coupling agent and inorganic materials was carried out to prepare membranes. Membranes cast from these materials were investigated in relation to the proton conductivity and weight loss at the room temperature. It was found that these membranes had a higher conductivity of $10^{-2}\;Scm^{-1}$ at the room temperature. But inorganic materials have leaked out from the hybrid membrane. If this problem is resolved, organic/inorganic hybrid membranes will become satisfactory Polymer electrolytes for the PEMFC.

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DMFC용 무기-유기 복합 전해질 막의 합성 (Synthesis of Inorganic-Organic Composite Electrolyte Membranes for DMFCs)

  • 김은형;윤국호;박성범;오명훈;김성진;박용일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.119-125
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    • 2008
  • The FAS(Fluoroalkylsilane)/Nafion inorganic-organic composite electrolyte membrane was successfully fabricated through sol-gel method. The FAS having hydrophobic functional group and silanol ligands is impregnated in $Nafion^{(R)}$ membrane to reduce methanol crossover. The prepared FAS/Nafion inorganic-organic composite electrolyte membrane consist of the hydrophobic FAS-derived silicate nano-particles and $Nafion^{(R)}$ matrix showed decrease of methanol crossover and reduction of humidity dependence without large sacrifice of proton conductivity. The microstructural analysis of the composite membranes was performed using FESEM and FTIR. And the effect of the incorporation of the hydrophobic FAS-derived silicate nano-particles into $Nafion^{(R)}$ membrane was investigated via solvent uptake, membrane expansion rate, humidity dependency of proton conductivity and contact angle measurement.

염료감응형 태양전지를 위한 KI 및 $I_2$를 포함하는 유기/무기 복합 전해질막의 이온전도특성에 대한 연구 (A Study on the Ionic Conducting Characteristics of Electrolyte Membranes Containing KI and $I_2$ for Dye Sensitized Solar Cell)

  • 강태윤;신춘화;최미정;구자경;조남준
    • 멤브레인
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    • 제20권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 염료감응형 태양전지에 사용되기 위한 유기/무기 복합소재를 합성하였다. 다양한 분자량(600, 1,500, 2,000, 3,400)의 polyethylene glycol 양 끝단을 ethoxysilane기로 치환하여 전구체를 제조하였으며, 전구체간의 졸-겔 반응을 통하여 복합소재를 합성하였다. 전해질막은 유기/무기 복합소재를 KI 및 $I_2$로 도핑하여 제조하였으며, 제조한 전해질의 이온전도도 특성을 측정하였다. 전해질막의 이온전도도는 원료로 사용한 PEG에 크게 영향을 받았으며 가장 높은 이온전도도는 분자량 2,000의 PEG를 사용한 전해질막에서 볼 수 있었다. 복합전해질막은 이온전도도에 있어서 큰 향상을 보였다. PEO 전해질막에 비하여 분자량 2,000의 PEG를 사용하여 제조한 복합전해질막은 월등하게 높은 이온전도도를 보였다.

PEFC 연료전지용 겔 타입 고분자 전해질 합성 및 응용 (Preparation and application of gel type polymer electrolyte for PEFC)

  • 이상용;유지연;김한주;오미혜;박수길
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.42-45
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    • 2003
  • Inorganic polymer based hybrid membranes consisting of zirconium oxide and polydimethylsiloxane (PDMS) have been synthesized by sol-gel processes. The hybrid membranes showed thermal stability and flexibility up to $300^{\circ}C$. The membrane becomes proton conducting polymer electrolyte when added with 12-phosphotungstic acid (PWA). The conductivity of the membranes was measured in the temperature range from room temperature to $150^{\circ}C$ under saturated humidity and a maximum conductivity of $5{\times}10^{-5}\;Sm^{-1}$ was obtained at $150^{\circ}C$.

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