바이오/재료/화학

Fine Chemical _2018.9 특집 요약 (p5~31)

[특집] 이온액체의 개발과 응용 전개

●제4급 암모늄염계 양친매성 이온액체의 개발

이온액체와 계면활성제의 양쪽의 특성을 겸비하고 있는 양친매성 이온액체 만들기를 목표로 최근, 우리가 분자설계 및 합성한 제미니형 및 트리머릭형, 아다만탄형 3종류의 4급 암모늄염계 양친매성 이온액체에 대해 물리화학적 성질 및 수용액 중에서 수용액 안에 넣는 계면화학적 성질을 중심으로 소개하겠다.

● 샌드위치형 착체로 형성된 이온액체의 상거동∙열적 성질

우리는 금속 착제로 형성된 기능성 이온액체를 개발해 왔다. 그 중에서도 샌드위치형 루테늄 착체를 카티온으로 하는 이온액체는 무색에 안정적이며 합성이 용이하여 확장성에서도 탁월하다. 이 글에서는 이 계통을 이용하여 분자형성 및 치환기가 상거동∙열적 성질에 주는 효과를 조사한 결과에 대해서 소개하겠다.

● 자기광학기능 재료로서의 이온 액체

자성이온으로 구성된 이온액체는 자성 이온이 고밀도로 응집한 유체로 간주할 수 있어 자성 기능을 가진 액체 재료로서 흥미롭다. 이 글에서는 최근 필자가 주력하고 있는 이온액체의 자기광학 효과에 관한 연구 해설과 그로 인해 밝혀진 이온액체의 광 기능과 자기(磁氣)기능의 일부를 소개하겠다.


● 이온액체에 의한 고온 배터리 작동

유기용매전해액으로 작동하는 리튬이온전지로의 난연성∙난(難)휘발성 전해액으로서 이온 액체의 적용가능성이 검토되어 왔으나, 이 글에서는 이온액체의 고온 안정성에 착안해 유기용매가 사용되지 못하는 고온 환경에서의 배터리 작용 가능성에 대해 소개하겠다.

● 이온액체계 전해액을 이용한 알루미늄-공기 배터리 개발

리튬이온전지를 대신하는 차세대 2차전지 중 유력한 후보로서 금속공기전지가 있으나, 그 중에서도 큰 배터리 용량을 가지고 있으며 풍부한 자원량, 안전성, 저렴한 비용으로 대기 중에서도 간단히 제조할 수 있는 가능성의 후보로서 알루미늄 공기 전지가 있다. 이 글에서는 이온액체계 전해액을 이용해 전극 재료 등을 검토함으로써 부생성물이 생기지 않는 고성능 알루미늄 공기 2차전지를 제작할 수 있었으므로 그 내용을 보고하겠다.

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