Synthesis and Electrochemical Characterization of Polyaniline/Poly(1,2)bis-thio(1,8)-naphthylidine Composite as Polymer Cathode Material

충·방전전압범위와용량이 다른 두 고분자물질을복합체로 만들어 전극에 사용하여 다른 전기화학적 현상과 용량증대 효과에 대해 연구하였다. 상대적으로 전압은 높으나 용량이 적은polyaniline(PANI)과 전압은 낮으나 용량이 큰 poly[1,2]bis-thio[1,8]-naphthylidine(PTND)을 사용하여 두 물질의 복합체를 합성하였다. 먼저 PTND 고분자를 합성하고, 얻어진 PTND 고분자표면위에 PANI를 합성하였다. 합성여부와 미세구조를 FT-IR, XPS, FE-SEM 및 FE-TEM을 이용하여 분석하였으며, 순환전압 ·전류법 측정과 충방전 용량측정을 통하여 리튬이차전지 고분자양극 활물질로서 전기화학적 성능을 측정하였다. 상온, 1.3~4.0 V 전압구간에서 PANI/PTND 복합체의 1, 5 그리고 10 사이클 후 방전용량은 167 mAh/g, 90 mAh/g 그리고 81 mAh/g로 측정되었고, 이것은 PANI만 사용한 전극(80, 67, 62 mAh/g)에 비해 10사이클 후 약 30% 용량이향상된 것이다. 50 사이클 이후 PANI/PTND 복합체의 방전용량은 67 mAh/g로 측정되었다.Abstract: We studied the electrochemical phenomena and increase of capacity according to thepolymer composite electrode of two different polymeric materials with different the voltagerange and capacity. Polyaniline (PANI) with relatively high voltage and small capacity and poly[1,2] bis-thio[1,8]-naphthylidine (PTND) with slightly low voltage and large capacity were usedas polymer composite electrode materials. After PTND was synthesized, PANI was synthesizedon the surface of PTND. The synthesis and the fine structure were analyzed by FT-IR, XPS,FE-SEM, and FE-TEM. Charge/discharge capacity and cyclic voltammetry measurements werecarried out for the electrochemical performance as a polymer cathode active material for lithiumsecondary batteries. The discharge capacities of PANI/PTND after 1,5, and 10 cycles at1.3~4.0 V voltage range and room temperature 167 mAh/g, 90 mAh/g, and 81 mAh/g. Whenwe compared with PANI (80, 67, and 62 mAh/g), the discharge capacity after 10 cycles wasimproved about 30%. After 50 cycles, the discharge capacity of PANI/PTND was 67 mAh/g.Keywords : Polyaniline, Poly[1,2]bis-thio[1,8]-naphthylidine, Conducting polymer, Cathode, Li-ionbattery