일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
메탄올을 솔팅-아웃(salting-out) 용매로 사용한 EDTAㆍ4Na (Ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium)결정화 공정에서 초기에 포화용액을 만들기 위해 필요한 양의 메탄올을 일시에 투입한 뒤, 씨결정을 투입하고 교반하거나 추가 메탄올을 투입하여 결정핵을 생성시킨다. 결정의 석출을 위하여 시간에 따라 메탄올의 투입속도를 조절하여 생성되는 결정의 석출속도가 결정의 표면적에 비례하도록 함으로써 EDTAㆍ4Na 결정의 크기 및 크기 분포를 조절할 수 있다결정화 방법 중 솔팅 아웃법은 용질에 대한 용해도는 작으면서 용매에는 친화성이 큰 제 2의 용매를 투입하여 용해도 감소시키는 방법으로서 제약 산업에서 고순도 제품이 필요한 경우에 사용되는데 투입방법에 대한 이론적 설명이 부족하고 다른 시스템에 적용하는데 한정성이 있다.EDTAㆍ4Na를 결정화하는 공정에 있어서, 솔팅-아웃 용매로서 메탄올을 사용하는 경우 메탄올의 투입양과 속도를 조절하여 생성되는 결정의 크기 및 크기 분포를 조절할 수 있으며 다른 솔팅-아웃 결정화 공정에 적용이 가능하다
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-05-12
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
실리카겔 지지체에 결합된 트리플루오로메틸케톤 유도체, 그의 제조방법 및 용도에 관한 것으로, 실리카겔 지지체에 결합된 트리플루오로메틸케톤 유도체는 옥손(2KHSO5KHSO4K2SO4, Oxone )을 산화제로 사용하는 올레핀으로 부터 에폭사이드 화합물을 제조하는 에폭시화반응에 유용한 촉매로서 제조방법이 단순하고, 경제적이며 특히 올레핀의 에폭시화반응에 대한 탁월한 촉매활성을 갖고, 재사용이 가능하며, 열적, 기계적 안정성이 뛰어난 새로운 비균일계 트리플루오로메틸 케톤 유도체를 제공한다.실리카겔 지지체에 결합한 트리플루오로메틸케톤 유도체들은 옥손을 이용한 올레핀의 에폭시화 반응시 1,1,1-트리플루오로아세톤과 같은 기존의 균일상 촉매들에 비해 반응효과가 월등히 높고 반응 종결후 간단한 여과, 세척을 통해 회수한 촉매를 그대로 재사용할 수 있어 경제적이다.
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-05-13
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화학공정 > 고분자 가공공정 기술
고분자 재료의 표면에 반응성 기체의 플라즈마 이온을 주입하기 전 또는 주입한 후에 비활성 기체의 플라즈마 이온을 주입시키거나, 또는 반응성 기체와 비활성 기체의 혼합 기체의 플라즈마 이온을 주입하는 플라즈마 이온 주입에 의한 고분자 재료의 표면 처리 방법이 제공된다. 본 기술의 방법에 따라 고분자 재료의 표면을 처리하면, 비활성 기체의 플라즈마 이온에 의해 고분자 재료의 표면에 다수의 라디칼이 형성되고, 이 라디칼에 의해 고분자 사슬들이 가교반응을 하여 사슬과 사슬간에 결합을 형성함으로써 고분자 사슬들이 서로 고정되기 때문에, 반응성 기체의 이온 플라즈마에 의해 생성되는 여러 친수성 또는 소수성 작용기를 안정하게 유지할수 있어, 시간에 따른 에이징 측면에서 우수한 효과를 나타낸다플라즈마 이온주입에 의한 고분자 재료의 표면처리 기술의 원리는, 고분자 시료를 플라즈마 이온으로 둘러 싸인 시료대 위에 올려 놓고 시료대에 높은 음전압 펄스를 가해주면, 플라즈마 이온이 가해지는 펄스에 의해 추출되어 시료에 조사된다. 이렇게 조사된 이온은 시료에 가해지는 펄스의 높은 전압에 대응하는 높은 에너지를 가지며, 이 에너지에 의해 고분자 표면에 작용기를 형성함으로써 표면의 성질을 바꾸어 준다. 펄스가 가해지지 않은 상태에서는 플라즈마가 고분자 표면과 접촉하게 하여 기존의 플라즈마 처리에서 얻을수 있었던 효과를 얻고, 펄스가 가해지는 동안은 플라즈마에 있던 이온들을 보다 가속화시켜 시료에 끌어 당기므로써 이온주입의 효과를 얻을수 있게 한 것이다. 고분자 재료의 표면을 반응성 기체의 플라즈마 이온과 비활성 기체의 플라즈마 이온을 병용하여 주입처리 하면, 비활성 기체의 플라즈마 이온에 의해 고분자재료의 표면에 다수의 라디칼이 형성되고, 이 라디칼에 의해 고분자 사슬들이 가교반응을 하여 사슬과 사슬간에 결합을 형성하므로써 고분자 사슬들이 서로 고정됨에 따라, 반응성 기체의 플라즈마 이온에 의해 생성되는 여러 친수성 또는 소수성 작용기를 안정하게 유지할 수 있어, 시간에 따른 에이징 효과가 우수하고, 표면 안정성이 개선된 개질된 고분자 재료가 얻어졌다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-04-18
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
스트론튬 비스무트 탄탈륨 니오븀(SBTN, strontium bismuth tantalum niobium) 산화물 층 사이에 소정 두께의 단일 비스무트 산화물 층을 삽입하여, SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 형성하고, 저온 후열처리에 의하여, 삽입된 비스무트 산화물 층을 상하부에 있는 SBTN 층으로 확산시키는 방법을 이용하여 양질의 SBTN 박막을 제조한다.제조공정의 단계는 소정 두께의 두 SBTN 박막 사이에 소정 두께의 산화 비스무트(Bi2O3) 박막을 배치시켜 SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 형성하는 단계;SBTN/Bi2O3/SBTN 헤테로 구조를 후열처리하는 단계;로 이루어지며 박막 내부의 휘발성 비스무트 성분이 정량적으로 제어된 균일한 SrBi(2+x)TaNbO(9+y) 박막을 형성한다.간단하고 저렴한 제조공정에도 불구하고, 제조된 SBTN 박막은 낮은 인가전압에서도 비교적 높은 잔류분극값을 나타내며, 퍼티그 테스트 결과 긴 수명을 가지는 등 우수한 강유전체 특성을 가진다. 즉, 소자의 고집적화에 필요한 높은 잔류 분극치를 얻을 수 있고, 저온 공정이 이용되므로 하부 소자의 확산방지 효과가 있다SBTN 층 사이에 첨가하는 Bi2O3 층의 두께를 조절함으로써 박막의 비스무트 양을 제어할 수 있고, Perino 법에 비해 제조 단가를 획기적으로 낮출 수 있으며, 제조 온도를 625도까지 낮출 수 있다. 또한 간단한 제조공정에도 불구하고, 낮은 인가전압에서 비교적 높은 잔류분극값을 나타내며, 퍼티그 테스트 결과 긴 수명을 가지는 등 우수한 강유전체 특성을 가진다.비스무트계 층상 페로브스카이트 구조 강유전체 박막의 휘발성 성분의 정량적 조절이 가능하고, 저온 제조공정을 도입함으로써 개발 기술에 응용될 수 있는 우수한 성능의 강유전체 기억소자 제조기술에 기여한다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-12
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
Se, SeO2, (CH3O)Se(O)(OM) 및 (CH3CH2O)Se(O)(OH) 중에서 1 종 이상의 셀레늄 화합물을 주촉매, Li2CO3, Na2CO3, K2CO3 및 CsCO3 중에서 탄산 알칼리 화합물을 조촉매로 하는 촉매계의 존재 하에서 아민을 알코올 및 CO/O2 혼합가스와 반응시켜 이소시아네이트의 전구체인 화학식 1의 카바메이트 화합물을 제조한다.화합식 1 R-(NHCO2R`)n위의 식 중, R은 탄소수 1~18개의 알킬기, 시클로헥실기, 페닐기 또는 벤질기를 나타내고, R`은 탄소수 1~3개의 알킬기, 시클로헥실기, 페닐기 또는 벤질기를 나타내며, n은 1 또는 2이다.반응식은 RNH2 + CO + 0.5O2 + R`OH -------> RNHCO2R` + H2O 이다.셀레늄 화합물과 탄산 알칼리로 이루어진 새로운 촉매계를 이용하면 지방족 아민 뿐만 아니라 반응성이 낮은 방향족 아민과 분자 내에 복수의 아민기를 갖는 아민 화합물도 용이하게 카바메이트로 전환할 수 있다.또한 촉매 활성이 높고 기존의 Pd, Pt, Rh 등의 고가의 귀금속 촉매를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 과량의 촉매를 사용하지 않으므로 경제적으로도 유리하다폴리우레탄, 접착제 및 살충제의 중간체로 이용되고 있는 이소시아네이트는 아민과 포스젠으로부터 합성되어 왔으나 포스젠의 맹독성 및 반응 부산물로부터 HCl이 형성된다는 단점을 가지고 있다. Se, SeO2, (CH3O)Se(O)(OM), (CH3CH2O)Se(O)(OH)를 촉매로하고 M2CO3(M=알칼리 금속)를 조촉매로 하여 아민으로부터 이소시아네이트의 전구체인 카바메이트를 제조하는 방법은 이전에 알려져 있는 Pd/KI 촉매보다 경제적이고 부식성이 없으면서 활성이 더 뛰어나다는 장점을 가지고 있다
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- 한국과학기술연구원
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- 2001-05-11
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
M2SeO3, M2Se2O5 및 (CH3O)Se(O)(OH)(M은 Li, Na, K, Rb 또는 Cs 의 알칼리 금속) 중에서 1종 이상의 셀레늄 화합물 촉매의 존재하에 아민을 알코올 및 CO/O2 혼합가스와 반응시켜 이소시아네이트의 전구체인 카바메이트를 제조한다.반응식은 RNH2 + CO + 0.5O2 + R`OH -------> RNHCO2R` + H2O 이다.알칼리 금속을 포함한 셀레늄계 촉매를 이용하면 높은 촉매 활성으로 인해 지방족 아민 뿐만 아니라 반응성이 낮은 방향족 아민과 분자 내에 복수의 아민기를 갖는 아민 화합물도 용이하게 카바메이트로 전환할 수 있다.또한 알칼리 금속을 포함한 셀레늄계 촉매는 촉매 활성이 높고 기존의 Pd, Pt, Rh 등의 고가의 귀금속 촉매를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 과량의 촉매를 사용하지 않으므로 경제적으로도 유리하다폴리우레탄, 접착제 및 살충제의 중간체로 이용되고 있는 이소시아네이트는 아민과 포스젠으로부터 합성되어 왔으나 포스젠의 맹독성 및 반응 부산물로부터 HCl이 형성된다는 단점을 가지고 있다. M2SeO3, M2Se2O5및 (CH3O)Se(O)(OM)[M = Li, Na, K, Rb, 또는 Cs 중에서 알칼리 금속] 촉매들을 이용하여 아민으로부터 이소시아네이트의 전구체인 카바메이트를 제조하는 방법은 이전에 알려져 있는 Pd/KI 촉매보다 경제적이고 부식성이 없으면서 활성이 더 뛰어나다는 장점을 가지고 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-08
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
올레핀 중합 반응에 사용할 수 있는 메탈로센 촉매에 관한 것으로 제조방법은 다음과 같다.1. 라디칼 중합개시제를 사용하여 페닐기에 할로겐 원소가 부착된 스티렌계 단량체의 중합체를 지지체로 제조하고,2. 위의 지지체에 리간드로서 시클로펜타디엔, 인덴, 플루오렌 또는 디메틸펄빈을 부착시키고,3. 여기에 알킬알칼리 금속을 반응시키고,4. 이어서 전이금속 착화합물을 반응시킨다.메탈로센 촉매는 스티렌 및 올레핀 중합에 사용될 수 있으며, 폴리올레핀 제조 후 합성된 고분자로부터 사용된 촉매를 쉽게 분리해 낼 수 있으므로 재사용도 가능하다.기존의 메탈로센 촉매는 다양한 리간드의 선택에 의하여 입체 규칙성을 조절할 수 있다는 장점이 있으나 과량의 MAO (Methylaluminoxane) 조촉매와 함께 사용하는 것이 필수적이며, 또한 그 생산 비용이 많이 들어 비경제적이라는 문제점이 있다. 메탈로센 촉매와 MAO 조촉매를 사용하여 폴리올레핀을 중합한 후 이로부터 메탈로센 촉매를 회수하여 재사용이 가능하게 함으로써 생산 단가가 높아 사용할 때 비경제적인 메탈로센의 문제점을 해결하였다.또한, 중합 반응 종료 후 전이 금속이 고분자 사슬로부터 떨어져나가 활성도가 떨어지는 경우에도 알킬알칼리 금속과 전이금속화합물을 반응시켜 활성을 용이하게 높일 수 있으며 분자량 분포가 매우 좁은 폴리올레핀 제조에 이용할 수 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-11
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, YSZ) 졸(sol)을 이용하여 고체 산화물 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)에 사용되는 공기극(cathode)의 성능을 개선하기 위한 것으로 방법은 다음과 같다.1. YSZ 졸을 기존의 재료와 방법을 이용하여 제조한 SOFC 공기극에 코팅하여 향상시키는 방법2. YSZ 졸에 기존의 SOFC 공기극 분말을 사용하여 슬러리를 만든 후 이 슬러리를 SOFC 전해질에 코팅하여 공기극을 제조하여 향상시키는 방법3. YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ가 코팅된 공기극 분말을 SOFC 공기극 재료로 사용하여 향상시키는 방법이트리아 안정화 지르코니아 졸은 간단한 공정으로 고가의 장비없이 합성할 수 있다기존의 SOFC 공기극에 YSZ 졸을 코팅하여 미세한 YSZ 입자층을 공기극-전해질 계면에 형성하여 SOFC 공기극의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 기존의 공기극 분말과 같이 사용하는 경우에는 공기극-전해질의 접합이 1200도 이하의 온도에서 가능하여 저항이 높은 계면 화합물의 생성을 방지할 수 있으므로 접촉저항이 감소된다. 또한 미세한 YSZ 입자층에 의하여 삼상 계면의 면적이 확대되어 공기극의 성능이 향상된다.따라서 고가의 장비나 출발 물질 또는 고온 공정을 사용하지 않으면서도 간단하고 경제적인 방법으로 SOFC 공기극-전해질 계면의 미세구조를 효과적으로 제어하여 SOFC 공기극의 성능을 향상시킬 수 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-11
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
졸-겔법을 이용한 박막의 제조방법에 관한 것으로 졸의 가수분해 과정에서 일어나는 현상인 졸의 시간에 따른 점도 변화를 이용하여 박막의 두께를 조절한다.박막의 두께는 박막을 제조하기 위한 용액의 점도가 크면 두꺼워지고 용액에 미치는 외력이 크면 얇아지며, 용액과 기판의 계면에 작용하는 장력 및 기체와 기판의 계면에 작용하는 계면에 작용하는 장력이 크면 두꺼워 진다. 그러므로 다른 요인을 일정하게 하고 용액의 점도를 변화시켜 박막의 두께를 조절할 수 있다.그런데 기존의 박막 제조방법인 담금법이나 회전법은 두께를 조절하기가 어려우며 두꺼운 박막을 얻기 위해서는 여러번 반복하여 코팅하는 문제점이 있었다.반면 점도 변화, 즉 졸이 겔이 될 때까지 점도가 점진적으로 증가하는 현상과, 점도의 변화에 따라 박막의 두께가 달라지는 현상을 이용하면, 박막의 두께를 정밀하게 조절하여 두께가 두꺼운 박막을 정확히 제조할 수 있다졸-겔법을 이용하면 박막의 두께 조절이 가능하고 비교적 간단한 장비로 박막을 제조할 수 있어 경제성이 뛰어나다.그러므로 두꺼운 박막이 요구되고 또한 그 두께가 정확해야 하는 박막을 제작할 때 단한번의 공정으로 두껍게 코팅할 수 있고, 박막의 두께를 10nm 수준까지 정밀하게 조절할 수 있어 전자, 광학 소자에 이용할 수 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-07-16
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
용융 탄산염 연료 전지용 개질 촉매는 연료 전지 내에 공급되는 탄화수소 및 알코올을 수소로 전환시키기 위한 것으로 다공성 무기 담체 및 담체 안에 분산되어 있는 촉매 활성 물질로 이루어져 있고 촉매활성 물질은 주촉매인 니켈과 조촉매인 백금계 귀금속 또는 란탄계 산화물로 이루어져 있다.촉매의 제조방법은 다음과 같다.1. 촉매활성 물질 중 주촉매 물질인 니켈의 금속염을 수용액으로 만든다.2. 생성된 수용액을 다공성 무기 담체에 함침시켜 건조한다.3. 염기성 물질을 포함하는 산화 침전제의 용액에 담그어 +2가의 니켈 이온을 +3가의 니켈이온으로 액상 전환시켜 충분한 시간 동안 숙성시킨 후, 여과 및 세척하고 건조하여 촉매전구체를 제조한다.4. 조촉매 물질의 금속염을 수용액으로 만든다.5. 촉매 전구체에 조촉매 물질의 금속염 수용액을 함침시켜 건조한다.6. 제조된 촉매를 환원시켜 활성화시킨다.촉매는 탄산염 증기 또는 수산화물 증기와의 접촉으로 인한 피독에 대해 큰 저항성을 갖는다용융 탄산염 연료 전지용 개질 촉매는 금속 니켈과 담체와의 강한 결합으로 니켈의 소결 속도가 감소하고 첨가된 귀금속 조촉매에 의한 니켈의 환원도 증가에 의해 수소선택도가 증가하며 첨가된 란탄계 조촉매로 인해 탄소 생성이 감소한다. 따라서 탄산염 증기 또는 수산화물 증기와의 접촉으로 인한 피독에 대해 큰 저항성을 갖는다.또한 촉매를 사용한 용융탄산염 연료 전지 내의 수증기 개질 반응은 알칼리 탄산염 증기 또는 알칼리 수산화물 증기의 피독에 크게 영향을 받지 않으며 높은 수소 선택도로 장기간 운전할 수 있어 메탄이 주성분인 천연 가스를 이용한 탄산염 연료 전지의 안정한 연료 공급 방안이 마련되고 수명을 연장시킬 수 있는 장점을 가지고 있다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-11
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일반기술
화학공정 > 기타 촉매 기술
S/Al의 몰비가 500 이상이 되도록 제조한 제올라이트 촉매를 20∼150 ℃의 처리온도에서 0.01∼0.5 N 농도의 염산, 질산, 황산, 인산 또는 아세트산 등으로 더 처리하여 MFI형 및 MEL형 제올라이트 촉매를 제조하고, 이 촉매를 사용하여 기상의 베크만 전환반응에 의해 250∼400 ℃의 온도에서, 시클로헥사논 옥심으로부터 ε-카프로락탐을 제조한다.실리카 함량(S/Al의 몰비)이 높고, 산으로 처리함으로써 골격에 촉매 활성점으로 적합한 -OH기를 더 생성시켜 시클로헥사논 옥심의 베크만 전환반응에 사용할 때 시클로헥사논 옥심의 전환율과 ε-카프로락탐의 선택도를 더욱 높여준다.시클로헥사논 옥심으로부터 ε-카프로락탐을 제조하는 베크만 전환반응은 공업적으로 중요한 공정이다. 주로 나일론-6의 원료로 사용되는 ε-카프로락탐은 황산을 촉매로 사용하여 액상에서 수행하는 베크만 전환반응에 의해 생산되므로 부산물의 생성, 반응용기의 부식, 안정성 및 환경문제 등을 야기할 수 있다. 이런 단점을 보완하기 위해 고체산을 촉매로 사용하여 기상에서 수행하는 베크만 전환반응이 개발되었으나, 촉매의 수명이 짧은 것 등의 단점이 있었다. 베크만 전환반응에 대한 고체산 촉매의 성능을 개선하기 위해 특히 제올라이트 촉매의 경우에 여러 가지 방법이 개발되어 왔으나, 개선의 여지가 남아 있다.시클로헥사논 옥심의 전환율과 ε-카프로락탐의 선택도를 더욱 높여줄 뿐만 아니라, 코크 형성이 억제되어 촉매의 수명이 연장되는 제올라이트 촉매가 제조되며, 이러한 촉매를 사용하여 우수한 품질의 ε-카프로락탐을 경제적으로 효율적으로 제조할 수 있게 한다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 기타 화학공정
상단부가 응고액 및 응고사의 입구를 형성하고, 하단부가 응고액 및 응고사의 출구를 형성하는 하향 원추형 내면과 하향 원추형 내면의 하단부 일부분을 포함하는 공동부를 구비한 본체와, 공동부에 삽입되어 원추형 내면을 완성하는 제1 면을 구비하고, 제 1면이 원추형 내면을 완성하는 제1 위치와 그로부터 본체의 외부 방향으로 소정 거리 이격된 제2 위치 사이에서 이동이 가능한 유량 조절 밸브 및, 유량 조절 밸브의 이동을 구동하는 스위칭 수단으로 이루어진, 고분자 용액 공극 습식 방사 장치의 응고 욕조의 하단으로부터 하향 연장되어 응고 욕조 중의 응고액 및 응고 욕조를 통과한 응고사가 통과하는 통로를 형성하는 방사 응고욕 팩을 제작한다.단순한 구조로 이루어진 유량 조절 밸브가 간단한 스위칭 수단에 의해 응고욕 팩 내에서 좌우활주이동과 같은 단순 운동을 하게 되므로 응고욕 팩의 출구의 배출 개구 면적이 용이하게 조절 가능하며, 특히 유량조절밸브가 개구되어 미연신 응고사가 빠져 나간 후 유량조절밸브는 내장된 스프링을 매개로 즉시 최소의 출구 직경 상태로 신속하게 복귀 이동할 수 있다공극 습식 방사 방법을 사용하는 공정에 사용되는 응고 욕조로는 응고 욕조에서의 섬유 이동 방향에 따라 수평형 응고 욕조와 수직형 응고 욕조가 있다. 수평형 응고 욕조는 응고 욕조내 응고사에 장력이 크게 작용하는데, 이러한 장력으로 인해 방사성이 낮아지고 제조된 섬유의 인장 성질이 열악해진다. 기존의 수직형 응고 욕조에는 응고액 배출 밸브의 구멍 직경을 조절하는 장치가 있는데, 욕조내에 와류가 형성되는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위해 중공 튜브형의 탄성체를 사용한 장치도 다량의 섬유를 응고 욕조에서 방사하고자 할 때 문제가 있었다. 고분자 용액의 방사시 공극 습식 방사 방법과 수직형 응고 욕조를 사용하는 경우의 문제점을 해결하여 조업의 편의성을 극대화한 방사 응고욕 팩을 제작하였다. 단순한 구조로 이루어진 유량 조절 밸브가 간단한 스위칭 수단에 의해 응고욕 팩 내에서 좌우활주이동과 같은 단순 운동을 하게 되므로 응고욕 팩의 출구의 배출 개구 면적이 용이하게 조절 가능하며, 특히 유량조절밸브가 개구되어 미연신 응고사가 빠져 나간 후 유량조절밸브는 내장된 스프링을 매개로 즉시 최소의 출구 직경 상태로 신속하게 복귀 이동할 수 있다. 이러한 유량조절밸브의 작동의 용이성 및 신속성은 수직형 응고 욕조의 수위변화를 최소화할 수 있어 출구의 확장에 따른 응고액의 보충시 급작스럽고 많은 양의 응고액을 보충할 필요가 없어 와류 형성을 최소로 억제할 수 있다. 따라서, 방사 초기의 조작에서 정상 상태의 조작으로의 전환시 방사 작업이 안정되게 일어질 수 있다. 그리고, 응고액을 수용하는 공간을 원추형으로 형성시킴으로써 배출되는 응고사가 항상 중심쪽에 모이게 할 수 있으므로 와류형성 억제효과와 함께 응고사의 배열이 흐트러지는 것을 방지할 수 있고, 방사 응고욕 팩 출구 부위 중 응고사와 접촉되는 부분을 최소화하도록 제작할 수 있어 응고사가 출구를 빠져나갈 때 발생되는 접촉 마찰에 의한 섬유 물성의 손상을 최소화할 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
기지고분자로 PAN계[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트)공중합체]와 PVdF계[예를 들면, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)공중합체]를 중량비가 10:1∼1:5로 블렌딩한 것을 사용하고, 가소제는 기지고분자의 1∼5배의 양으로 첨가하고, SiO2는 1∼20 중량%로 첨가하고, 용매 및 보조가소제로 작용하는 유기용매는 기지고분자의 3∼10배의 양으로 혼합하고 가열하여 고체고분자 매트릭스를 형성시킨 후 캐스팅하여 건조시키고, 여기에 유기용매 전해질을 주입하여 고제고분자 전해질을 제조한 후, 음극/고체고분자전해질/양극/고체고분자전해질/음극의 순으로 여러 층을 적층하고, 리튬이온 전지용 유기용매 전해질 주입 공정을 추가하여 리튬고분자 전지를 제조한다.기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다.PAN계 전해질의 장점인 우수한 접착력 및 이온전도도와 PVdF계 하이브리드형 전해질의 장점인 우수한 기계적 강도 및 이온전도도를 유지하며, PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제 및 제조공정 중의 수분오염 문제를 해결하고 PVdF계 하이브리드형 전해질 제조시의 단점인 가소제의 추출과정을 제거하여 접착력과 기계적 안정성이 우수하고 전지성능이 우수한 리튬고분자 전지를 제조하였다.전지에서 요구되는 우수한 이온전도도, 접착력, 기계적 안정성을 갖는 고체고분자 전해질을 제조할 수 있어서 전지성능이 우수하고 전지 제조공정이 용이해진다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-30
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PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, 1∼5배의 유기용매전해질, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼120℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하기 위하여 PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-06-20
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PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 3∼10배의 유기용매를 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체고분자 막을 얻은 후 유기용매 전해질을 주입하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/이성분계 고체고분자 전해질/양극/이성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하여 PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하였다..고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매를 삼성분계 혼합물의 3∼10배로 혼합하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체 고분자 막을 얻은 후, 유기용매 전해질을 주입하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/삼성분계 고체분자 전해질/양극/삼성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조하여, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매 전해질을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조함으로써, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
0∼80중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 0∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)], 0∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 및 5∼90중량%의 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 다성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/다성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 다성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/다성분계 고체고분자 전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. PMMA계/PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 혼합비는 고체고분자 전해질의 물리적 성질에 따라 변화되는데, 접착력이 요구되는 경우에는 PMMA계 및 PAN계 화합물의 비율이 높아지고 기계적 강도가 요구되는 경우에는 PVC계 및 PVdF계 화합물의 비가 높아지게 된다. 고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
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- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
0∼80중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 0∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)], 0∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 및 5∼90중량%의 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 혼합물의 3∼10배의 유기용매를 가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질[예를 들면, 리튬염이 용해된 EC-DMC 용액, 리튬염이 용해된 EC-EMC 용액]을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/다성분계 고체고분자 전해질/양극/다성분계 고체고분자전해질/음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. PMMA계/PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 혼합비는 고체고분자 전해질의 물리적 성질에 따라 변화되는데, 접착력이 요구되는 경우에는 PMMA계 및 PAN계 화합물의 비율이 높아지고 기계적 강도가 요구되는 경우에는 PVC계 및 PVdF계 화합물의 비가 높아지게 된다. 고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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5∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체] 또는 PMMA계 화합물[예를 들면, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-에틸아크릴레이트), 폴리(메틸메타크릴레이트-co-메타크릴산)], 5∼80중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체] 또는 PMMA계 화합물, 및 5∼80중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 또는 PVdF계 화합물을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 중량비로 1∼5배의 유기용매 전해질을 첨가하고, 이들 용액의 저온특성을 향상시키지 위해 메틸아세테이트(MA), 메틸프로피오네이트(MP), 에틸아세테이트(EA), 에틸프로피오네이트(EP) 중 하나 이상의 성분을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 다성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자합금 전해질, 나머지 중량%의 가소제로 혼합한 후 110∼180℃에서 10분∼2시간 동안 가열하여 얻은 매트릭스를 구리그리드 양면에 캐스팅하고, 건조, 압연하여 제조함)/다성분계 고체고분자합금 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질을 사용하여 복합음극과 같은 방법으로 제조함)/다성분계 고체고분자합금 전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO) 계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 강도가 떨어지는 단점이 있고, PVdF계 전해질은 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있고, 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA)계 전해질도 상온에서 이온전도도 및 접착력은 우수하나 기계적 강도가 매우 취약하다.PMMA계, PAN계, PVC계 및 PVdF계를 블렌딩하여 다성분계 고체 고분자 전해질을 제조함으로써 각 성분 고분자 전해질들의 단점을 해결한 리튬 고분자 전지용 고체 고분자 전해질을 제조한 것이다. 기존의 고체고분자합금 전해질에 비하여 이온전도도, 유기용매와의 호환성 및 기계적강도가 우수한 균질상 전해질을 이용하여 복합 음(양)극을 제조하고, 고체고분자합금 전해질과 복합음(양)극을 적층하여 리튬(이온)고분자 전지를 제조하여 전지의 접착력과 기계적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 저온 및 고온 특성, 고율방전특성, 층방전특성, 전지의 용량 및 수명 등의 전지성능이 우수한 리튬고분자 전지 및 리튬이온고분자 전지를 제조한다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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