내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

이온 함유 고분자: 새로운 에너지와 깨끗한 물

전문가 제언: ○ 화석에너지의 고갈이 우려되는 시점에서 세계적으로 급격하게 증가하는 에너지 수요를 충족하기 위해 에너지 저장과 에너지 변환 기술의 향상이 시급하게 요청되고 있다. 우수한 성능과 긴 수명, 열악한 작업조건에서도 가동이 가능한 에너지 장치의 개발을 위한 노력이 진행되고 있다. 이를 위해 태양에너지, 지열, 풍력, 조력 등의 에너지를 개발하려는 노력과 함께 연료전지와 휴대 기기용 리튬전지 등도 함께 개발되고 있다.

○ 고상의 고분자 전해질은 이온전도성이 높고 기계적인 물성이 우수하여 박막화가 가능하여 연료전지, 배터리의 기능성 재료로 개발되고 있다. 연료전지와 리튬 배터리에는 박막상태의 프로톤이 교환 멤브레인으로 사용되는데 전해질의 이온 수송 능력은 물에 의해 크게 영향을 받는 것으로 알려져 있다.

○ 고상의 리튬 이온 배터리의 전해질에서는 배터리 전극이 물과 극렬하게 반응하므로 물이 없는 상태에서 고분자 매트릭스 중에서 이온수송이 일어나며 연료전지에서는 물이 생성물의 하나이므로 높은 성능과 긴 수명을 유지하기 위해서 적당한 정도의 물의 존재가 요구된다.

○ 리튬이온 전지에 사용되는 스티렌 리튬 슬포네이트를 포함하는 폴리(에틸렌옥시드)의 이온 전도성 멤브레인의 이온전도성의 온도의존성은 Vogel-Tamman-Fulcher 의존성을 보이고 있어 이온 전도가 고분자의 장거리 세그먼트의 운동에 의존한다는 사실을 알 수 있다. 물을 포함하는 Nafion 프로톤 교환 멤브레인의 이온전도의 온도의존성은 Arrehnius를 따르므로 이 경우는 열적으로 활성화된 물분자에 의해 전도성이 결정된다는 사실을 의미한다.

○ 국내에서도 태양전지, 유기발광 다이오드와 용수 정화가 실용화 단계에 있으나 이들 디바이스에 사용하는 재료의 합성은 미흡한 수준에 있다. 고분자 멤브레인의 이온 수송에 미치는 물의 영향과 음이온교환과 물정수를 위한 멤브레인 개발에 관련된 본고의 내용은 국내의 고분자 멤브레인 개발 종사자에게 유익한 기초 자료를 제공하고 있다.

저자: Michael A. Hickner
자료유형: 학술정보