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바나듐계 레독스 흐름 전지용 고분자 이온교환막의 연구개발 동향
김득주,남상용 한국막학회 2012 멤브레인 Vol.22 No.5
바나듐 흐름전지는 오랜 사이클 수명, 높은 에너지효율, 낮은 제조단가 그리고 친환경성으로 인하여 에너지저장장치의 한 부분이 될 것으로 기대되고 있다. 바나듐 흐름전지 시스템의 핵심 부품의 하나로서 이온교환막은 이온이 계속적으로 전달되는 동안 양극과 음극 전해질의 투과를 저해하는 물성이 요구된다. 그러나 Nafion과 같은 이온교환막은 넓은 시장성의 확보를 위한 목표성능의 달성을 위한 몇가지 과제들에 직면하고 있다. 그러므로 이러한 문제들을 해결하기 위하여 최근까지 개발된 여러가지 이온교환막에 대하여 Nafion과 비교하여 바나듐 흐름전지특성에 대하여 조사하였다. Vanadium redox flow battery is believed to be one of important energy storage technologies, because it has many advantages, including long cycle life, high energy efficiency, low cost of maintenance, and environmental friendship. As one of the key components of vanadium redox flow battery system, an ion exchange membrane is required to prevent cross-mixing of the positive and negative electrolytes while allowing ionic continuity. However, ion exchange membrane such as Nafion using in VRBs still face some challenges in meeting performance and cost requirements for broad penetration. Therefore, to resolve these problems, developed various ion exchange membranes are investigated and compared with Nafion membranes in terms of their performance in vanadium redox flow battery.
분자동력학을 이용한 블렌드막의 이온 및 메탄올 확산도의 비교
김득주,남상용,박치훈 한국막학회 2015 한국막학회 총회 및 학술발표회 Vol.2015 No.05
본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 탄화수소계열 고분자인 sulfonated poly arylene ether sulfone(SPAES) 와 polyethersulfone(PES), Polyvinylidene fluoride (PVdF) 가 혼합되어 제조된 블렌딩 막에 대하여 조성비에 따른 이온 및 메탄올 투과도를 예측해 보았으며 이를 실제 이온전도도 및 메탄올 투과도에 대한 결과와 비교를 통해 최적화된 조성비를 확인해보았다.
김득주,박치훈,남상용 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
분리막을 이용한 산업은 석유에너지 자원의 고갈과 동시에 친환경 에너지자원의 필요성이 대두되어 최근들어 많은 연구가 이루어지고 있다. 이온기 그룹을 포함하는 고분자 분리막의 경우 해수담수, 전지시스템등 친환경 에너지 자원의 개발과 더불어 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이온교환 관능기를 포함하는 탄화수소계열 고분자를 합성하여 준비한 후 소수성의 고분자와 블렌딩을 진행하였으며 이에 따른 이온 및 메탄올 분자의 투과도 예측을 진행하였으며 실제 실험 결과와 비교를 통한 분석이 이루어졌다.
Influence of funtionalized nano-particles in SPAES/modified montmorillonite composite membrane
김득주,남상용 한국공업화학회 2014 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2014 No.1
본 연구에서는 montmorillonite가 가지는 단점을 보완하고자 sol-gel법을 이용하여 각기 다른 관능기를 가지는 유기화된 무기입자를 제조하였으며 이를 sulfonated poly(arylene ether sulfone)(SPAES)고분자에 첨가하여 복합막을 제막하였다. 제조된 무기물의 경우 사용한 실란화합물의 종류에 따라 상이한 색상과 물성을 나타내었으며 최종적으로 연료전지용 시스템에 적용하기 위한 특성평가를 진행한 결과 술폰산기가 포함된 무기물의 경우 이온전도도의 향상에 기여하는 정도가 가장 우수함을 확인하였다.