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NTIS 바로가기멤브레인 = Membrane Journal, v.24 no.1, 2014년, pp.10 - 19
조유송 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부) , 구자경 (한국기술교육대학교 에너지.신소재.화학공학부)
Porous flat sheet membranes for separators in Zn air batteries were prepared with polyethersulfone (PES) solutions by immersion precipitation phase inversion method. PES/polyvinylpyrrolidone(PVP)/N-methylpyrrolidone(NMP) mixtures were used for casting solutions and water was used for coagulant. With...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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PES는 어떠한 장점을 가지고 있는가? | polysulfone 계열의 고분자는 기계적 열적 안정성을 보이는 저가의 고분자이므로 연료전지의 지지체로서도 연구되고 있다[4]. PES는 Polyethylene 및 Polypropylene에 비하여 친수성이 매우 높으며, 이로 인해 수용액 전해질의 보유능력을 월등히 높일 수 있다. PES는 또한 상온에서 유리상을 보이는 강도 높은 고분자이므로 겔음극의 팽창 및 수축에서 야기되는 장력에 의한 변형률을 최소화할 수 있으며, 적절한 인장강도를 지니므로 아연공기전지에서의 분리막으로 적합 하게 기능할 것으로 기대할 수 있다. PES를 분리막으로 사용하기 위하여 다공성 막으로 제조하는 방법으로는 상변환(phase inversion)법을 사용하였다. | |
아연공기전지의 습도에 민감한 단점이 초래하는 문제는 무엇인가? | 반면, 아연공기전지의 가장 큰 단점으로는 겔 상태의 음극 및 전해질이 방전 중에 대기에 직, 간접적으로 노출되어 대기의 온도와 습도에 민감한 영향을 받는다는 점이다. 대기의 습도가 낮은 경우에는 전해액의 증발로 인해 겔 음극이 수축하며, 대기의 습도가 높은 경우에는 대기의 수분을 흡수하여 팽창한다. 이러한 습도변화의 영향으로 아연공기전지 내에서는 겔 음극의 수축, 팽창이 반복하여 이루어지며, 이로 인하여 분리막이 변형, 손실되고 단락이 일어날 수 있는 위험이 상존한다[1,2]. | |
겔 고분자 전해질이 다공성 고분자막에 비해 가지는 단점은 무엇인가? | 반면, 아연공기전지의 경우 표준으로 사용되기 위한 분리막의 최적 재질에 대하여 아직 깊게 논의된 바가 없으며 단지, 리튬이온전지에서 사용되는 PE, PP 재질의 다공성 막을 그대로 사용하거나[1,2], 겔 고분자 전해질막[3]을 사용하는 연구가 진행되고 있다. 이 중 겔 고분자 전해질의 경우 다공성 고분자막에 비하여 다소 낮은 이온전도도를 보이며 기계적 강도도 비교적 낮으므로 아직은 분리막으로 활용하는 데에 한계를 드러내고 있다. PE, PP 재질 다공성 분리막의 경우는 재질 특성상 소수성을 보이므로 수용성 전해질을 사용하는 아연공기전지에서는 전해질 보유능력이 떨어지고 결과적으로 낮은 이온전도도를 보이는 부적합한 면이 있다. |
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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