Related Researcher


Baek, Jong-Beom
Center for Dimension-Controllable Organic Frameworks
Research Interests
  • Covalent Organic Frameworks (COFs), Carbon Nanotubes(CNTs), graphene, Energy Conversion and Storage


3차원 하이퍼브랜치드 고분자의 합성 및 응용 연구

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3차원 하이퍼브랜치드 고분자의 합성 및 응용 연구
Other Titles
Synthesis and Applications of 3-Dimensional Hyperbranched Polymers
Baek, Jong-Beom
Hyperbranched Polymers; Energy Storage; Carbon nanotube; New Synthetic Approaches; electrode; polyphosphoric acid; Toughening Additives; Carbon complex; electroylte
Issue Date
UNIST AIRC (Academy-Industry Research Corporation)
(1) 다양한 하이퍼브랜치드 고분자 합성: 선택적 응용을 위한 고분자를 기능에 맞게 디자인하여 합성하는 것이 본 연구 과제의 핵심이다. 쉽게 조절이 가능하다면, "A3 +B2" 합성 법을 통한 하이퍼브랜치드 고분자의 합성이 가장 저렴하다. 이를 위하여 새로운 조합의 단량체들을 구매 및 합성하여 저렴하고 다양한 하이퍼브랜치드 고분자를 용도에 맞게 합성한다. (2) 다양한 유기용매와 물에서 하이퍼브랜치드 고분자의 용해도 조절 연구: 하이퍼브랜치 드 고분자의 용해도는 사용된 단량체의 조성에 따라 표면 기능기의 종류를 다양하게 변화시켜 하이퍼브랜치드 고분자의 특성 조절이 가능하다. 이는 고분자 표면의 극성에 따른 응용분야를 결정한다. (3) 하이퍼브랜치드 고분자를 점도 조절제 및 강화용 첨가제 응용 연구: 하이퍼브랜치드 고분자의 구조가 일반적으로 구형이며, 이 특징을 이용하여 “분자베어링”역할을 통한 가공첨가제 및 물성을 향상시키는 “강화제”로 응용할 수 있는 가능성 연구. (4) 하이퍼브랜치드 고분자를 탄소나노튜브의 표면에 그래프팅을 통한 나노 복합체 제조:많은 수의 기능기를 가진 하이퍼브랜치드 고분자와 탄소나노튜브 복합체 제조. 특히, 카복실릭산 및 술폰산을 가진 하이퍼브랜치드 고분자가 탄소나노튜브의 표면에 결합된 경우 에너지 저장용 나노복합체 연구. (5) 전도성 첨가제 및 고분자 전해질 연구: 잠재적 응용을 위한 전도성 첨가제, 리튬-수소 교환반응을 통한 나노복합체의 리튬화 후 2차 전지용 고분자전해질 평가. (6) 초경량 전극재료: 많은 양의 탄소나노튜브를 포함(30-60 무게%)하는 나노복합체를 질소 하에서 탄화시킨 후(고분자를 바인더로 사용), 대면적 다공성 나노복합체에 금속촉매를 담지하여 가볍고 성능이 뛰어난 전극재료 개발. (1) Synthesis of various high performance hyperbranched polymers: The design and synthesis of relevant hyperbranched polymers for selective applications are the initiative of this research project. And thus, new sets of monomers (A3 and B2) are purchased and synthesized to afford a series of hyperbranched polymers with low cost. Upon easy control, "A3 + B2" approaches are known as cheapest method to synthesize hyperbranched polymers. (2) Study on the solubility of resultant hyperbranched polymers in various common organic solvents and in water: The solubility of hyperbranched polymers may vary according to the monomer feed ratio, which would determine surface nature (viz. polarity) that is closely related to their applications. (3) Study on hyperbranched polymer as viscosity modifiers and toughening additives: The architecture of hyperbranched polymers is 3-dimensional globular shape with various periphery functional groups. They could play as "molecular bearing" for polymer processing and "toughening agents" for structural application. (4) Preparation of nanocomposites with various ratios of hyperbranched polymers and CNT: nanocomposites with various compositions of hyperbranched polymers and CNTs are to be synthesized to afford aromatic acid-terminated-hyperbranched polymers grafted onto the surface of CNTs. (5) Conducting additives and polyelectrolyte behaviors: Preparation of lithiated nanocomposites by exchange reaction between aromatic carboxylic acid and ionic lithium compounds is carried out. After optimized composition of nanocomposites, some are selected for lithium-proton exchange reaction for the evaluation of polyelectrolyte behaviors for potential applications for Li-ion batteries and supercapacitors. (6) Light-weight electrode applications: Nanocomposites with high load of CNT (30-60 wt% loads) are to be prepared and charred at polymer degradation temperature (the polymer is going to be used as binder) under inert atmosphere. The resultant porous materials are tested for light-weight electrode applications.
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