일반기술

겔 템플레이트를 이용한 전도성 고분자 막 제조 방법

종래의 기술로 합성된 전도성 고분자 전극은 2차 전지의 양극으로 사용되는 경우에 있어서는 높은 가공성 및 낮은 가격에도 불구하고 에너지 밀도가 작다는 것이 단점으로 지적되고 있으며, 전기화학적 축전기용 전극의 경우에는 이 분야에서 주로 사용되는 탄소 전극에 비하여 높은 정전 용량을 나타내지만 2차 전지를 대체하기 위하여는 정전 용량이 여전히 부족한 상태이다. 그러므로 에너지 밀도가 크면서 전해액의 출입이 용이하여 출력 밀도(power density)의 손실이 적은 전도성 고분자 막의 제조가 필요하다.본 기술은 종래의 기술적 문제를 해결하기 위하여 가) 전극의 표면에 무기 및 유기 졸 용액을 코팅하는 단계, 나) 코팅한 막을 겔화 하는 단계, 다) 상기 겔화가 끝난 겔에 함유된 용매를 전도성 고분자 단량체를 포함한 전해액으로 치환하는 단계, 라) 전해액으로 치환된 전극을 작동 전극으로 하여 전기화학적 방법으로 전도성 고분자를 합성하는 단계, 및 마) 겔을 제거하는 단계를 포함하는 전도성 고분자 막의 제조 방법을 제공한다전도성 고분자는 반도체 소자, 2차 전지 및 전기화학적 축전기(Electrochemical Capacitor)의 전극, 금속의 방식, 전자기파 차단제 등으로 폭넓게 응용되고 있다. 특히 전도성 고분자를 2차 전지의 양극 및 전기화학적 축전기의 전극으로 사용하면 높은 정전 용량(Capacitance)을 얻을 수 있으며 고분자의 특성상 가공성이 우수하여 전지의 모양을 다양화시킬 수 있는 장점이 있다.본 기술은 유기 및 무기 겔 템플레이트를 이용하여 전도성 고분자를 합성한 후 겔을 제거함으로써 겔의 적절한 선택에 의하여 원하는 공극율을 갖는 전도성 고분자 막을 만들 수 있는 장점이 있으며 종래의 방법으로는 도달할 수 없는 높은 밀도를 가진 전도성 고분자 막을 제조할 수 있으므로 높은 에너지 밀도를 갖는 전극을 만들 수 있다는 장점이 있다.