| 초록 |
바나듐 흐름전지는 높은 가격경쟁력과 긴 수명을 가진다는 장점이 있지만 바나듐이온의 낮은 용해도와 에너지밀도를 가진다는 단점이 있었다. 최근 바나듐브롬 흐름전지는 바나듐 흐름전지의 장점을 공유하면서 단점을 제거한 흐름전지로 관심 받고 있다. 바나듐브롬 흐름전지는 음극에서는 바나듐 2가와 3가 이온, 양극에서 브롬 이온과 폴리브로민 이온의 반응을 이용한 레독스 흐름전지이다. 본 논문에서는 바나듐브롬 흐름전지의 전해질을 개선하고 전기화학적 특성에 대하여 분석을 하였다. 실험의 전해질은 양극 및 음극전해질로 1M NaBr, 1M VCl3에 지지전해질로 1.5M HCl을 사용한 솔루션과 지지전해질을 사용하지 않은 솔루션을 사용하였다. 실험 결과 지지전해질이 없는 단위전지의 방전용량이 약 100 %가량 증가한 것으로 나타났지만, 평균 전류 및 에너지효율이 각각 8.8%, 12.1%감소하였다. 또한 지지전해질이 없는 전해질을 사용한 단위전지에서 사이클이 진행될수록 양극 전해질 쪽으로 water-transfer 현상이 발생하여 단위전지의 장주기 안정성에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 결과적으로 지지전해질을 사용하지 않음으로써 산화환원반응의 안정화로 방전용량이 늘어나지만 효율 감소와 water-transfer 현상으로 인한 문제점 때문에 단위전지의 안정성은 떨어지는 것으로 확인된다. |
