본 연구는 불소계 고분자의 우수한 특성인 내열성, 내화학성, 전기화학적 안정성 등을 활용하여 리튬이온전지용 기능성 전극 소재 및 고내구성 디스플레이 소재로 적용하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 고접착성 초고차원 구조의 병솔형 불소계 고분자 바인더를 설계하여 합성할 것이다. 또한, 기능기를 가지고 있는 선형 불소계 고분자를 합성하여 이를 각각 유/무기 하이브리드 전극 보호층 및 양자점/페로브스카이트 나노입자에 적용할 계획이다. 연차별 연구내용은 아래와 같다. [1차년도: 기능성 PVDF의 합성 조건 확립] - VDF의 RAFT 중합을 위한 Chain transfer agent의 합성 - 합성된 Chain transfer agent를 이용한 고압 반응기 내에서의 PVDF 중합 및 조건 최적화 [2차년도: 선형 PVDF 및 병솔형 PVDF 공중합체 합성조건 확립] - 고접착성 고분자와의 공중합 조건 탐색 - 선형 PVDF 합성 후 후처리를 통한 말단 기능기 형성 및 분석 [3차년도: PVDF 고분자 소재를 적용한 기초 물성 평가] - 리튬 이차전지 바인더용 PVDF-PAA 병솔형 고분자의 구조분석 및 활물질과의 접착 특성 평가 - 리간드 교환을 통한 PVDF-SH의 은 나노입자 표면 개질 및 분산성 확인 - PVDF-SH 리간드를 통한 양자점 및 페로브스카이트 나노입자의 표면 개질 후 분산성 확인 [4차년도: PVDF 고분자 소재를 이용한 에너지 및 디스플레이 소자 적용 및 성능 측정] - PVDF-PAA 병솔형 고분자를 리튬 이차전지 바인더에 도입 후 사이클 테스트를 통한 전지 성능 실험 - PVDF-SH가 부착된 은 나노입자 기반의 보호층 소재를 전지에 도입 후 성능 실험 및 최적화 - 표면 개질된 양자점과 페로브스카이트 나노입자의 안정성 및 발광 성능 실험 [5차년도: PVDF 기반 소재의 실제 디바이스 적용 및 성능 최적화] - PVDF-PAA 병솔형 고분자를 바인더로 도입한 대용량 배터리의 시제품 생산 및 실험 - PVDF-SH가 부착된 은 나노입자 기반의 보호층 소재를 전지에 도입한 대용량 배터리의 시제품 생산 - 표면 개질된 양자점과 페로브스카이트 기반의 디바이스 제작 및 발광 특성 실험 및 성능 최적화