새로운 이온전도성 고분자의 합성 및 그들의 전기적 특성연구

국문 초록 (Abstract)

새로운 종류의 이중 측쇄 이온배위능을 가지는 고분자 전해질을 제조하기 위해서 bis[2-(2-methoxyethoxy)ethyl]itaconate 단량체를 대량으로 순도있게 합성하였으며, 이를 중합하여 이중 측쇄 구조를 가지는 중합체를 합성하였다. 또한 이 단량체와 MMA의 5/1, 3/1 그리고 1/1의 조성을 가지는 공중합체들도 합성하였다. 이들로부터 얻어진 이온전도성 고분자는 6.2 × 10^(-6) S/cm으로 전형적인 PEO보다 전도성이 크게 향상되었다. 기계적 그리고 전기적 특성을 향상시키기 위하여 diethylene glycol dimethacrylate를 첨가히여 가교화 고분자 전해질을 광중합에 의하여 제조하였으며 이온전도성은 1.0 × 10^(-6) S/cm로 호모 중합체보다 약간 감소하였다. 가소화된 고분자 전해질 gel은 EC/PC=1/1의 가소제를 알칼리염의 70∼150 mol% 사용하였다. 이러한 복합체염은 유리전이온도가 -58∼80℃ 사이에 존재하여 매우 유연성이 큰 이온전도성 고분자로 적용할 수 있음을 확인하였다. 이러한 가소화 가교화 알칼리염 복합체의 경우 [EO]/[Li^+] = 6/1, 8/1 그리고 10/1로 변화하여 제조하였으며 이때 이온전도도는 1.1 × 10^(-4)∼5.6 × 10^(-4) S/cm으로 가장 우수한 전도도는 [EO]/[LiClO_4]의 비가 8/1 일 때 얻어졌다. 이 전도도는 상온에서 PEO를 전통적인 이온전도성 고분자의 전도도보다 상당히 우수한 것으로 응용가능성을 보여주었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

For the new double comblike ion binding polymer solid electrolyte, Bis[2-(2-methoxyethoxy)ethyl]itaconate monomer was prepared by esterification reaction of itaconic acid with 2-(2-methoxyethoxy)ethanol. Double comblike homopolymers were synthesized and complexed with a LiClO_4 salt to form a new class of polymer electrolytes. The polymers based on itaconate-MMA copolymer have double pendant short ethylene oxide on to a itaconate unit. The characteristics of these polymer electrolytes were investigated in terms of ratio of MMA and itaconate in copolymer. The maximum conductivity was obserbrd at the homopolymer. The maximum conductivity value obtained from our study was an order of magnitude higher than that of classical PEO-based polymer electrolyte at ambient temperature. Polyitaconate electrolyte complexed with LiClO_4 showed the better conductivity than the others, PEO- LiClO_4 electrolyte, when EO/Li^+ ratio is 10, showed adaquate conductivity around room temperature 6.5 × 10^(-5) S/cm. The crosslinked gel polymer-alkali complexes have ion conductivity 1.0 × 10^(-6) S/cm and the PC/EC plasticized polymer gel electrolytes showed ionic conductivity 65 × 10^(-4) S/cm and maintaied a mechanical stability as a free standing film.

목차 (Table of Contents)

• 요약문
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 실험재료 및 방법
• 3. 결과
• 4. 고찰
• 5. 결론
• 6. 참고문헌
• 7. 발표논문 및 초록
• 8. 연구비 사용내역
• 9. 연구결과 활용방안
• 10. 참고 및 건의 사항
• 11. 배출인력 양성