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하기 [화학식1]로 표시되는 실란계 기능성 고분자
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제 1 항에 있어서,상기 R1, R2, R3 및 R4 중 하나 이상이 -O(CH2)n-R5이면, R5는 -SO3H, -COOH, -SH, -H, -OH, , -OCH2-CH3, -OCH3 로 구성된 그룹에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 실란계 기능성 고분자
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실리카 전구체 용액을 준비하는 용액준비단계;상기 실리카 전구체 용액을 산화 반응시켜 실란전구체 겔을 얻는 겔형성단계; 및상기 실란전구체 겔을 산성가수분해 반응시켜 졸 상 실란 기능성고분자를 얻는 졸 형성단계;를 포함하는 실란계 기능성 고분자 제조방법
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제 3 항에 있어서, 상기 겔 형성단계는 상기 실리카 전구체 용액 내 희석된 과산화물을 첨가하여 승온 후 균질화한 다음 일정시간 방치하여 수행되는 것을 특징으로 하는 실란계 기능성 고분자 제조방법
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제 3 항에 있어서, 상기 졸 형성단계는 상기 실란전구체 겔에 무기산용액을 첨가한 후 균질화하여 일정시간 방치시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 실란계 기능성 고분자 제조방법
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제 3 항에 있어서, 실리카 전구체 용액을 준비하는 용액준비단계에서 디메틸아세트아미드(Dimethylacetamide, DMAc), DMBA (2,2-Bis(hydroxymethyl) butyric acid) 및 MPTMS (3-Mercaptopropyltrimethoxysilane)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실란계 기능성 고분자 제조방법
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과불소계 고분자 및 탄화수소계 고분자 중 적어도 어느 하나와 하기 [화학식1]로 표시되는 실란계 기능성 고분자를 포함하는 고분자 전해질 복합막
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제 7 항에 있어서,상기 과불소계 고분자 및 탄화수소계 고분자 중 적어도 어느 하나와 상기 실란계 기능성 고분자는 95:5 내지 30:70의 중량비로 포함되는 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 복합막
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제 7 항에 있어서,상기 과불소계고분자는 나피온(듀폰), 3M 아이오노머 (3M), 푸미온(Fumion), 아키플렉스(Aciplex), 아퀴비온(Aquivion), 술폰화된 과불소계 고분자(PFSA, perfluorinated sulfonic acid), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴플로라이드(poly(vinylidene fluoride)), 폴리비닐플로라이드(poly (vinyl fluoride)), 폴리비닐리덴 플루오르 코 퍼플루오르화 알킬비닐에테르(poly (vinylidene fluo-co-perfluorinated alkyl vinyl ethers)), 중국계 과불소계 고분자의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막
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제 7 항에 있어서, 상기 탄화수소계 고분자는 술폰화 폴리스티렌(sulfonated polstyrene), 술폰화 폴리 에테르 케톤(sulfonated polyether ketone), 술폰화 폴리 에테르에테르 케톤(sulfonated polyetherether ketone), 술폰화 폴리(4- 페녹시 벤조일-1,4-페닐렌)(sulfonated poly(4-phenoxybenzoyl-1,4-phenylene)), 술폰화 폴리 에테르 술폰(sulfonated polyether sulfone), 술폰화 폴리 아릴린 에테르 술폰(sulfonated polarylene ether sulfone), 술폰화 폴리 (페닐 퀴녹살린)(sulfonated poly (phenyl-quinoxalines)), 술폰화 폴리 술폰(sulfonated polysulfone), 술폰화 폴리(2,6-디메틸-1,4-페닐렌 옥사이드)(sulfonated poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide), 술폰화 폴리 이미드 (sulfonated polyimide) 술폰화 폴리벤지이미다졸(sulfonated polybenzimidazole), 술폰화 폴리 페닐렌 설파이드 (sulfonated poly phenylene sulfide)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막
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제 7 항에 있어서,상기 실란계 기능성 고분자의 함량은 상기 복합막의 함습율과 비례관계이고, 상기 복합막의 이온전도도와 반비례관계인 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막
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하기 [화학식1]로 표시되는 실란계 기능성 고분자를 용매에 용해시켜 실란계기능성고분자용액을 준비하는 단계;상기 실란계기능성고분자용액에 이온전도성물질 용액을 첨가하여 막전구체용액을 준비하는 단계; 및상기 막전구체용액을 성형하여 고분자전해질복합막을 형성하는 막형성단계;를 포함하는 고분자전해질복합막제조방법
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제 12 항에 있어서,실란계기능성고분자용액을 준비하는 단계 및 실란계기능성고분자용액에 이온전도성물질 용액을 첨가하여 막전구체용액을 준비하는 단계에서 쓰일 수 있는 용매는 증류수, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올을 포함하는 모든 알콜계 용매, 디메틸술폭사이드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2피릴리디논, N,N-디메틸포름아미드를 포함하는 용매로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막
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제 12 항에 있어서,상기 이온전도성물질은 청구항 9항과 10항에 도시된 과불소계고분자 및 탄화수소계고분자 중 적어도 어느 하나이며, 상기 막전구체용액은 이온전도성물질과 상기 실란계기능성고분자를 95:5 내지 30:70의 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질복합막제조방법
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제 12 항에 있어서,상기 막형성단계는 상기 막전구체용액을 캐스팅하여 캐스팅층을 형성한 후 진공에서 건조하여 전구체막을 형성하는 제막단계; 및 상기 전구체막 내의 친수성 그룹을 활성화시키는 전처리단계;를 포함하는 고분자전해질복합막 제조방법
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제 15 항에 있어서, 상기 제막단계는 상기 캐스팅층을 70℃ 이하의 진공상태에서 건조시키는 단계; 건조된 캐스팅층을 70 내지 90℃에서 처리하는 1차 열처리 단계; 및 100℃이상의 온도에서 처리하는 2차 열처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막 제조방법
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제 15 항에 있어서,상기 전처리단계는 상기 전구체막을 증류수에 침지시켜 처리하는 1차 침지단계, 1차 침지된 전구체막을 20-90 ℃의 온도 범위에서 과산화물 수용액에 침지시킨 후 증류수에 침지시켜 처리하는 2차 침지단계, 및 2차 침지된 전구체막을 20-90 ℃의 온도 범위에서 강산성수용액에 침지시킨 후 증류수에 침지시켜 처리하는 3차 침지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질 복합막 제조방법
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제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 고분자전해질 복합막 또는 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 고분자전해질 복합막을 포함하는 에너지저장장치
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제 18 항에 있어서,상기 에너지저장장치는 레독스흐름전지 또는 연료전지인 것을 특징으로 하는 에너지저장장치
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제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 고분자전해질 복합막 또는 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 고분자전해질 복합막을 포함하는 수전해장치
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제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 고분자전해질 복합막 또는 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 고분자전해질 복합막을 포함하는 수처리장치
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