알칼리용액을 이용한 바나듐레독스흐름전지용 카본펠트 전극의 표면개질
Surface treatment of carbon felt for vanadium redox flow battery with alkali solution
임웅림(상지대학교); 김선회(상지대학교)
11권 2호, 113~120쪽
초록
바나듐 레독스 흐름 전지(Vanadium redox flow battery, VRFB)용 전극으로 사용되는 카본 펠트는 표면 개질을 통하여 전기화학적 특성을개선해야 한다. 본 연구에서는 KOH 용액의 농도를 1 M, 2 M 그리고 3 M로 변화시켜 카본 펠트의 표면을 개질하였다. 표면 개질된 카본 펠트의성능을 측정하기 위하여 전기화학적 테스트 방법인 순환전압전류법(Cyclic Voltammery, CV), 전기화학적 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 사용하였다. CV 결과 1 M, 2 M그리고 3 M의 KOH 용액으로 표면 개질된 카본 펠트의 산화 환원전류비(|Ipa/Ipc|)는 1에 가깝게 나타났으며 이는 가역성이 좋은 것을 의미한다. EIS 결과 1 M의 KOH 용액으로 표면 개질된 카본 펠트의 저항의크기가 작아진 것을 확인할 수 있었다. 또한 충/방전 실험으로 구한 에너지 효율(Energy effiency, EE)은 1 M, 2 M, 그리고 3 M KOH 용액 순으로각각 86.07%, 85.70%, 82.79%로 1 M KOH 용액으로 표면 개질된 카본 펠트가 에너지 효율이 좋게 나타났다.
Abstract
In this study, carbon felt was surface treatment at concentrations of 1 M, 2 M, and 3 M KOH solutions. To assess the performance of the surface treatment carbon felt, electrochemical tests such as Cyclic Voltammetry (CV) and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) were utilized. The CV results showed that the oxidation-reduction current ratio (|Ipa/Ipc|) for the carbon felt surface-modified with 1 M, 2 M, and 3 M KOH solutions was close to 1, which signifies high reversibility. The EIS results indicated a reduction in the resistance of the carbon felt surface treatment with 1 M KOH solution. Furthermore, the energy efficiency (EE) measured through charge/discharge experiments was 86.07%, 85.70%, and 82.79% for 1 M, 2 M, and 3 M KOH solutions, respectively, indicating that the carbon felt surface-modified with 1 M KOH solution exhibited the highest energy efficiency.
- 발행기관:
- 한국지식재산교육연구학회
- 분류:
- 지적재산권