Abstract:
본원 발명은 바나듐 이온 저투과성 복합 분리막 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지에 대한 것으로 보다 구체적으로는 이온교환 작용기를 가지는 고분자 수지; 및 라디칼 포착제가 담지된 무기입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지용 복합 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지에 대한 것이다. 본원 발명에 따른 레독스 흐름 전지용 복합 분리막은 바나듐 이온의 투과를 억제하고 도입된 무기입자에 의한 고분자 매트릭스의 보강효과에 의하여 기계적 물성이 우수하므로 막의 두께를 줄일 수 있고, 막 두께의 감소에 의한 오믹 저항 또한 현저히 감소시킬 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라 우수한 내구성 및 고전류 밀도에서도 고 에너지 효율을 보이는 장점이 있다.
Abstract:
본 발명은 2개 이상의 술폰화 방향족기로 치환된 페닐 펜던트를 포함하는 고분자; 상기 고분자의 제조방법; 상기 고분자를 포함하는 이온전도체; 상기 고분자를 포함하는 수지 조성물로부터 형성된 성형체; 상기 고분자를 포함하는 수지 조성물로부터 성형된 전해질 막; 상기 전해질 막을 구비한 막-전극 접합체 및 이를 구비한 전지; 및 상기 이온전도성 고분자를 포함하는 레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 구비한 레독스 플로우 전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 2개 이상의 술폰화 방향족기로 치환된 페닐 펜던트를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 전해질 막은 우수한 이온전도도, 기계적 강도 및 화학적 안정성을 제공할 수 있다. 이러한 우수한 물리적 특성으로 인하여 상기 고분자 막은 연료전지용 막-전극 접합체에 활용될 수 있으며, 이를 격리막으로 구비한 레독스 플로우 전지는 수십회 충/방전을 반복하여도 우수한 셀성능을 나타내며 높은 방전전하량 보존율을 유지할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile; PAN) 공중합체 용액을 전기 방사하여 형성한 부직포를 산화시켜 제조한 지지체 및 이에 함침시킨 탄화수소계 고분자 전해질을 포함하는 복합 전해질막; 폴리아크릴로니트릴 공중합체 용액을 전기 방사하여 형성한 부직포를 산화시켜 측쇄의 니트릴기의 질소원자와 이웃한 니트릴기의 탄소원자 간에 결합이 형성되면서 6각 고리를 형성함으로써 내용제성 또는 강도가 향상된 신규 지지체; 상기 복합 전해질막을 전해질막으로 구비한 막-전극 접합체(membrane-electrode assembly; MEA); 및 상기 막-전극 접합체를 구비한 연료전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다공성 지지체 상에 전해질 고분자가 함침된 복합막은 높은 기공도를 유지하면서도 우수한 기계적 물성, 치수안정성, 내구성을 발휘한다.
Abstract:
본원 발명은 폴리페닐렌계 음이온 전도체, 이의 제조방법 및 용도에 대한 것이다. 보다 구체적으로는 폴리페닐렌계 음이온교환소재에 대한 것으로, 상용화된 양이온 교환소재인 Nafion115에 비해 활물질의 크로스오버(crossover)가 낮고 이에 따라 쿨롬효율이 우수하며, 구조적으로는 고분자 주쇄가 폴리페닐렌으로 이루어져 주쇄에 O-, -S-, -(CH 2 ) n - 등의 전자주게 특성의 연결기를 포함하지 않고 벤젠고리 사이의 C-C 결합으로만 이루어져 있어 소재의 치수 안정성이 우수한 폴리페닐렌계 음이온 교환 고분자, 이의 제조방법 및 제조된 폴리페닐렌계 음이온 고분자를 레독스 흐름 전지(Redox Flow Battery)용 격리막에 적용한 레독스 흐름 전지에 대한 것이다.
Abstract:
본 발명은 폴리프로필렌옥사이드 블록 및 폴리에틸렌옥사이드 블록을 포함하는 블록 공중합체가 가지결합하여 형성된 고분자를 함유하는 수지조성물로부터 제조된 지지체; 상기 지지체 및 상기 지지체에 담지된 이온전도성 전해질을 포함하는 전해질 막; 상기 전해질 막의 제조방법; 및 상기 전해질 막을 포함하는 전지 및 초고용량 축전기에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 폴리프로필렌옥사이드(PPO) 블록 및 폴리에틸렌옥사이드(PEO) 블록을 포함하는 블록 공중합체가 가지결합하여 형성된 고분자로부터 제조된 지지체는 이온전도성 전해질을 함유하는 능력이 우수하므로 이로부터 제조된 전해질 막은 높은 이온전도도를 가지며, PPO 블록을 포함하여 물리적 강도가 향상되었으며, 가교결합을 통해 고온에서도 안정한 전해질 막을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 전해질 막은 이차전지 및 초고용량 축전기에 유용하게 사용될 수 있다.
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본원 발명은 카바졸계 음이온 교환 소재, 그의 제조방법 및 용도에 대한 것으로 보다 구체적으로는 수전해, 레독스 흐름전지, 연료전지, 이산화탄소 환원, 전기화학적 암모니아 생산 및 분해, 전기투석(electrodialysis: ED), 역전기투석(reverse electrodialysis: RED) 또는 축전식탈염(capacitive deionization: CDI)용 막으로 사용할 수 있는 음이온 교환소재 및 이를 포함하는 분리막, 그의 제조방법 및 용도에 대한 것이다. 본원 발명에 따르면 안정성이 우수한 카바졸계 소재를 기반으로 주쇄를 구성하는 단량체간 결합이 모두 C-C 결합으로 이루어진 음이온 교환소재를 제공함으로써 용매에 용해성을 가지면서도 분자량을 획기적으로 향상시켜 물리적 화학적 안정성과 내구성이 향상된 분리막을 제조할 수 있는 장점이 있다.
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본원 발명은 탄화수소계 전해질막과 불소계 이오노머가 포함된 촉매층간에 상용성(compatability) 부족에 의한 연료전지 작동 중 계면이 탈리되는 문제점을 극복하기 위한 탄화수소계 전해질 고분자와 나피온 고분자 조성의 구배(gradient)를 통하여 접착력이 향상된 연료전지용 막-전극 계면 접착층, 이를 이용한 막-전극 접합체(membrane electrode assembly: MEA) 및 연료전지에 대한 것이다.
Abstract:
본 발명은 부분 가지형 블록 공중합체를 포함하는 이온전도성 고분자; 이의 제조방법; 상기 이온전도성 고분자를 포함하는 이온전도체; 상기 이온전도성 고분자를 포함하는 전해질 막; 상기 전해질 막을 구비한 막-전극 접합체 및 이를 구비한 전지; 및 상기 이온전도성 고분자를 포함하는 레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 구비한 레독스 플로우 전지에 관한 것이다. 구체적으로는 상기 부분 가지형 블록 공중합체는 친수성 제1 고분자로 된 제1 블록; 주사슬 상에 곁가지를 형성하는 분기점(branching point)을 형성하도록 양 말단에 각각 2개 이상의 반응기를 갖는 소수성 제2 고분자로부터 유래된 제2 블록; 및 선택적으로 소수성 제3 고분자로 된 제3 블록을 포함한다. 본 발명에 따른 부분 가지형 블록 공중합체 형태의 이온 전도성 고분자는 종래 선형 블록 공중합체 형태의 이온 전도성 고분자와 비교하여 동일 또는 유사한 이온교환능(ion exchange capacity, IEC), 물 흡수율 및/또는 치수변화도를 가지면서도, 향상된 전도도 및 신장강도, 신장률 등에 있어서 보다 우수한 물리적 특성을 갖는 고분자 막을 제조할 수 있다. 이러한 우수한 물리적 특성으로 인하여 상기 고분자 막은 연료전지용 막-전극 접합체에 활용될 수 있으며, 이를 격리막으로 구비한 레독스 플로우 전지는 수십회 충/방전을 반복하여도 우수한 셀성능을 나타내며 높은 방전전하량 보존율을 유지할 수 있다.
Abstract:
본원 발명은 우수한 이온전도성, 전기화학적 안정성, 열적 안정성을 보유하여 리튬이온전지, 나트륨이온전지 적용시 우수한 성능을 나타내면서 안전성을 극대화할 수 있는 겔 고분자 전해질에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 스티렌 말단을 가지는 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide)와 폴리프로필렌 옥사이드(polypropylene oxide) 블록공중합 전구체와 sulfonyl(trifluoromethanesulfonyl)imide (STFSI)기를 포함하는 스티렌(styrene) 단량체가 UV 혹은 열가교되어 제조되는 겔 고분자 전해질에 대한 것이다.
Abstract:
본 발명은 내재적 미세기공성 고분자를 이용한 다공성 탄소구조체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 전지용 전극에 대한 것으로, 보다 상세하게는 내재적 미세기공성 고분자를 양용매에 녹이는 균일용액 제조단계; 상기 균일용액을 이용하여 전구체를 제조하는 전구체 제조단계; 상기 전구체를 비용매 유도 상분리법을 통하여 다공성 구조를 형성하는 다공성 구조체 형성단계; 및 상기 다공성 구조체를 탄화시키는 탄화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 탄소 구조체의 제조방법과 이러한 방법을 통하여 제조되는 그 단면이 비대칭의 다공 구조인 다공성 탄소 구조체와 이를 포함하는 전지용 전극에 대한 것이다.