The Polymer Society of Korea

Abstract

기능성 고분자의 성능을 극대화하기 위해서는 소재 합성을 넘어, 분자의 배열과 이종 소재 간의 계면을 최적화하는 고분자 코팅 기술이 필수적이다. 본 발표에서는 전단 유동을 이용하여 액정 고분자의 분자 배향을 제어하고, 이종 소재와의 계면 접합을 최적화하는 고분자 코팅 공정을 소개하고자 한다. 선행 연구에서 액정 고분자와 탄소나노소재를 포함한 다양한 이종 소재와 접합 계면을 최적화하고 전단력을 통해 분자 구조를 정렬시킴으로써, 기계적 안정성과 광학적 특성이 확보된 초박막 형태의 유연 복합소재를 개발하였다. 이를 에너지 소재로 확장하여, 탄화수소계 고분자 전해질의 성능 한계를 극복하는 연구를 수행하고자 한다. 구체적으로 슬롯 다이 코팅의 전단 유동을 활용해 고분자 전해질의 이온 채널을 정렬시켜 전도성을 극대화하는 전략을 도입하고자 한다. 또한, 다공성 지지체와 고분자 전해질 간의 계면 에너지를 정밀하게 제어하여 무결점 초박막 강화복합막 (Reinforced composite membrane)을 제작하는 공정을 제안하고자 한다. 이를 통해 기존 코팅 공정을 고도화하여 차세대 에너지 변환용 고분자 소재 개발의 새로운 전략을 제시하고자 한다.