| 초록 |
바나듐 레독스 흐름전지는 전해액에 활물질인 바나듐이 포함되어 있어, 산화 환원 과정을 통해 충/방전되는 전지이다. 이 시스템의 효율은 멤브레인의 전기화학적 성능에 크게 영향을 받는다. 현재 고분자 전해질 연료전지에는 과불소계인 나피온 멤브레인이 사용되고 있다. 본 연구에서는 화학적으로 안정한 Teflon 구조와 side chain에 이온을 교환할 수 있는 functional group을 가지며, IEC 값이 1.35meq/g으로 높아 전기화학적으로 우수한 성능을 갖는 Fumatech의 Fumion ionomer을 채택하였다. 또한, 기계적 안정성과 막 두께를 효과적으로 감소하기 위해 저비용 고내화학성의 폴리올레핀계 지지체를 도입하였다. 멤브레인의 바나듐 이온 투과도는 전지의 쿨룽효율에 직접적인 영향을 미치므로 이를 해결하기 위해 결정성이 뛰어난 PVDF를 첨가하여 멤브레인을 제막하였다. 그 결과, 나피온의 이온전도도인 0.079S/cm와 비슷한 수준의 0.071S/cm을 가지며 바나듐 이온 투과도는 2.05×10-11cm2/min에서 0.95×10-11cm2/min 수준으로 감소하였음을 확인하였다. |
