| 초록 |
징크브롬 레독스 흐름전지(Zinc-Bromine Redox Flow Battery)는 충전시 음극 전해질에 포함되어 있는 zinc ion이 고체 형태의 zinc로 석출이 되기 때문에 충전이 진행됨에 따라 zinc의 석출로 인하여 전해질의 유로가 좁아지게 됨으로써 실시간으로 유속이 변화하고, 단전지의 효율 및 내구성의 저하를 유발시킨다. 또한 전해액의 유속 차이는 전해액과의 전극의 반응 면적을 감소시킴으로써 방전 Capacity를 저하시킬 수 있다. 따라서 전해액의 유량 불안정은 레독스 흐름 전지의 장기적인 성능이 떨어진다. 본 연구에서는 단전지로 유입되는 전해질의 속도를 제어하여 유속에 따른 징크브롬 전지의 효율을 평가하였다. 실험에 사용한 단전지는 100cm2 flow cell, 단전지 운전을 위한 조건으로는 10, 20mA/cm2 @ 25cycles 이다. 실험에 사용된 전해질은 2.25M ZnBr2, 0.5M ZnCl2농도로 사용하였다. 100mL/min부터 5cycle 충방전이 진행될 때 마다 유속을 증가시켜 500mL/min 까지 측정을 하였다. 실험 결과, 각각의 current density에서 200mL/min으로 실험을 진행했을 때 효율이 가장 안정적이었으며 전체적으로 효율의 차가 약 10% 안팎으로 나타났다. 따라서 징크브롬 레독스 흐름전지의 장기적인 충방전 진행을 위해서는 200mL/min으로 전해질을 투입시키는 것이 가장 적합하다고 판단되어진다. |
