술폰화 공정을 통해 제조한 고분자 전해질형 연료전지용 폴리(아릴렌 이서 케톤) 블록 코폴리머 (Poly(arylene ether ketone) block copolymer prepared through sulfonation process for polymer electrolyte membrane fuel cell)

서지정보

· 발행기관 : 한국에너지학회
· 수록지 정보 : 에너지공학 / 25권 / 3호 / 66 ~ 72페이지
· 저자명 : 장혜리, 남기석, 유동진

초록

본 연구에서는 술폰화된 sodium 5,5’-carbonylbis(2-fluorobenzene sulfonate) 단량체를 이용하여 친수성 올리고머를 합성한 뒤 소수성 올리고머와 1:1로 공중합반응을 시켜 sulfonated poly(arylene ether ketone) (SPAEK) 공중합체를 합성하였다. 제조한 공중합체의 구조 분석은 1H-NMR, FT-IR, GPC를 사용하여 실시하였고, GPC에서공중합체의 평균분자량은 209,700 g mol-1, 다분산지수(PDI)는 1.25이었다. 열적 안정성을 확인하기 위하여 TGA 분석을 실시하였고, 200℃이상에서의 열 안정성을 확인하였다. 고분자 전해질 막의 양이온 전도도는 상대습도100%, 80℃의 온도에서 약 9.0 mS cm-1이었다. 측정된 결과로부터 본 연구에서 제조한 탄화수소계 전해질 막은술폰화 정도를 증가시키거나 약간의 구조적 변형을 통해 연료전지용 고분자 전해질 막으로 적용 가능할 것으로기대된다.

영어초록

In this study, a sulfonated poly(arylene ether ketone) block copolymer was prepared from hydrophilic oligomer and hydrophobic oligomer. The structure of the prepared membrane was characterized by 1H-NMR, FT-IR and GPC. The Mw(weight-average molecular weights) of the polymer was 209,700 g mol-1 and the molecular weight distribution(Mw/Mn) of 1.25 was obtained. The prepared membrane showed excellent thermal stability with gradual weight loss up to 200℃. The proton conductivity of SPAEK block copolymer reached the maximum of 9.0 mS cm-1 at 90℃ under 100% relative humidity (RH). From the observed results, it is necessary to do more aggressive attempt to study the possibility of application as an ion-conductive composite electrolyte.

참고자료

· 없음