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김상우,석지후,김병현,조희민,조국영,Kim, Sang Woo,Seok, Ji-Hoo,Kim, Byung-Hyun Daniel,Cho, Hee-Min,Cho, Kuk Young 한국전기화학회 2014 한국전기화학회지 Vol.17 No.1
리튬이차전지의 고에너지 밀도화를 위해 전지 구성요소들의 무게 및 부피를 저감하려는 요구가 증가하고 있다. 분리막은 리튬이온의 이동통로를 제공할 뿐만 아니라 양극과 음극의 직접적인 접촉을 방지하는 핵심 부품이다. 본 연구에서는 연신 비율을 달리하여 습식방법을 통해 두께가 16, 12, $9{\mu}m$ 인 폴리에틸렌 분리막을 준비하였고, 각각의 기계적 강도 및 열적특성을 평가하였다. 또한 양극($LiCoO_2$), 음극(Graphite)을 사용한 Coin type full-cell을 제작하여 율속 특성 및 500cycle까지 사이클 수명특성을 평가하였다. 수명특성 평가를 통해 사용된 모든 두께의 분리막에서 500cycle 까지 큰 차이 없이 80% 정도의 용량유지 결과를 확인하였다. 율속 특성에서는 가장 얇은 $9{\mu}m$ 분리막이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 흥미롭게도 $9{\mu}m$의 분리막이 $16{\mu}m$ 경우보다 열 수축률 평가에서 우수한 특성을 나타내었다. There is increasing demand on the reducing the weight and the volume of the major components in lithium secondary battery to improve energy density. Separator not only provides pathway for lithium ion movement but also prevents direct contact between anode and cathode. Herein we fabricated polyethylene separator by varying biaxial stretching ratio to obtain membrane thickness of 16, 12, and $9{\mu}m$. Mechanical and thermal properties of the separator with different thickness were investigated. Also rate capability and charge-discharge cycle property up to 500 cycles were studied using coin type full-cell with $LiCoO_2$ and graphite as a cathode and an anode, respectively. All the cells using separator with different thickness demonstrated excellent capacity retention after 500cycles (around 80%). Considering the rate capability, cell using separator with thickness of $9{\mu}m$ showed best performance. Interestingly, separator thickness of $9{\mu}m$ was more resistant to heat contraction compared to that of $16{\mu}m$ separator.
측면에 치환기를 포함하고 있는 비대칭 이메소젠 액정화합물의 합성 및 성질
박종률 ( Jong Ryul Park ),조국영 ( Kuk Young Cho ),방문수 ( Moon Soo Bang ) 한국공업화학회 2015 공업화학 Vol.26 No.3
Two series of unsymmetric dimesogenic compounds containing a butylene or pentamethylene group as the flexible spacer were synthesized and their thermal and mesomorphic properties were studied. Mesogenic groups of the synthesized compounds consisted of a cholesteryl and an azobenzene group with lateral substituent. Chemical structures and mesomorphic properties of the synthesized compounds were investigated by FT-IR, 1H-NMR, differential scanning calorimeter (DSC), and polarizing optical microscope (POM). All synthesized compounds, apart from D5-OCH3, showed enantiotropic liquid crystal phases. Compounds having an even number of carbon atoms in the flexible spacer exhibited wide mesophase temperature ranges and high isotropic transition temperatures. Regarding the effect of lateral substituents, compounds with bulky substituents exhibited decreased mesophase temperature ranges and isotropic transition temperatures, while those with polar substituents showed the increased thermal stability of the smectic phase.
콜레스테릴기와 아조벤젠기를 갖는 곁사슬 액정고분자의 합성 및 성질
구수진 ( Su-jin Gu ),조국영 ( Kuk Young Cho ),방문수 ( Moon-soo Bang ) 한국공업화학회 2019 공업화학 Vol.30 No.2
메소젠기로서 다양한 조성의 아조벤젠기와 콜레스테릴기를 갖는 곁사슬 액정고분자를 직접중축합에 의해 합성하고 고분자들의 특성을 조사하였다. 1,1,2,2-테트라클로로에테인으로 측정된 합성된 고분자들의 고유점성도는 0.32과 0.38 dL/g 사이의 값을 나타냈다. 아조벤젠기만을 포함하고 있는 고분자, SP-A10C0를 제외한 모든 고분자들은 부피가 큰 곁사슬의 메소젠기로 인하여 무정형이거나 매우 낮은 결정성을 나타냈다. 합성된 고분자들은 모두 양방성 액정성을 보였으며, 아조벤젠기만을 갖는 고분자 SP-A10C0는 네마틱상을, 그 외의 모든 고분자들은 콜레스테릭상을 나타냈다. 특히, 고분자의 곁사슬로 콜레스테릴기의 함량이 많아지면 콜레스테릴기의 큰 부피로 인하여 액정성이 감소됨을 알 수 있었다. Side-chain liquid crystalline polymers with various compositions of azobenzene and cholesteryl functional groups as the mesogenic moiety were synthesized by direct polycondensation, and their properties were investigated. The inherent viscosity values of synthesized polymers were between 0.32 and 0.38 dL/g in 1,1,2,2-tetrachloroethane. All polymers except the SP-A10C0 polymer containing only the azobenzene group were amorphous or exhibited very low crystallinity due to the presence of bulky mesogenic side chains. All synthesized polymers exhibited enantiotropic liquid crystallinity; the SP-A10C0 polymer having only the azobenzene group exhibited a nematic phase, and all other polymers showed a cholesteric phase. In particular, it was found that when the content of cholesteryl groups in the side chain of the polymer increases, the liquid crystallinity decreases due to the bulkiness of cholesteryl groups.
연구 논문 : 주사슬에 X-자 모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터의 합성 및 성질
박종률 ( Jong Ryul Park ),조국영 ( Kuk Young Cho ),방문수 ( Moon Soo Bang ) 한국공업화학회 2014 공업화학 Vol.25 No.1
주사슬에 X-모양의 메소젠기를 갖는 액정폴리에스터 시리즈가 단위체인 2,5-디(4-치환된 벤조에이트)하이드로퀴논과 4,4`-디카르복시-1,8-디페녹시옥테인으로부터 용액중합에 의해 합성되었다. 합성된 중합체의 구조와 물성들은 1H-NMR, FT-IR, DSC, TGA, POM, WXRD를 이용하여 조사되었다. 1,1,2,2-테트라클로로에탄 내에서 측정된 중합체의 고유점성도 (ηinh)는 0.35∼0.66 dL/g로 측정되었으며, 본 실험에서 용해도 조사에 사용된 대부분의 유기용매에 잘 용해되었다. 모든 중합체들은 비교적 낮은 용융전이온도(Tm)와 결정성을 나타내었으며, Tm 이상으로 가열했을 때 열방성 네마틱 액정성을 보였다. 중합체의 이러한 특성은 주사슬에 결합되어 있는 벌키한 4-치환된 벤조에이트기에 때문인 것으로 보인다. A series of liquid crystalline polyesters containing X-shaped mesogenic groups in main chain were synthesized through the solution polymerization of 2,5-di(4-substituted benzoate)hydroquinones and 4,4`-dicarboxy-1,8-diphenoxyoctane. The struc-tures and properties of synthesized polymers were investigated by 1H-NMR, FT-IR, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry analysis (TGA), polarized optical microscopy (POM) and wide angel X-ray diffraction (WXRD). Inherent viscosities (ηinh) of polymers were measured between 0.35 and 0.66 dL/g in 1,1,2,2-tetrachloroethane, and they were easily soluble in most of organic solvents used for this experiment. All polymers revealed relatively low melting transition temperature (Tm) and crystallinity, and also showed thermotropic nematic liquid crystallinity when they were heated to their melting temperatures. These properties of polymers were presumably due to the presence of the bulky substituting groups on the hydroquinone unit in mesogenic group.