Ion-Exchange Functional Group-Containing Poly(ether ether ketone)s: Preparation and Use as Binder in Fabrication of Carbon Electrodes to Improve Capacitive Deionization Efficiency

본 연구에서는 4차 암모늄염기를 갖는 poly(ether ether ketone)(PEEK)와 술폰산기를 갖는 PEEK를 제조하고, 축전식 탈염(capacitive deionization, CDI) 셀에 필요한 탄소전극의 바인더로서 사용하였다. 이온교환 고분자 바인더를 사용하여 제조한 탄소전극으로 조립된 CDI 셀은(500 ppm NaCl 수용액의 투입 속도: 20 mL/min, 흡착과 탈착: 각각 1.0 V와 0.0 V), styrene-butadiene 바인더로 제조한 탄소전극에 비하여 크게 향상된 염 흡착 능(salt adsorption capacity, SAC)과 전하효율(charge efficiency, CE)을 나타냈다(SAC: 10.1 vs 6.8 ㎎/g, CE: 79.8 vs 37.7%). CDI 셀의 성능이 크게 향상된 주된 이유는 흡착단계에서 하전된 탄소전극에 이온들이 선택적으로 흡착하도록 하는 이온교환 고분자 바인더 때문인 것으로 이해된다.