레독스 플로우 배터리용 이리듐 기반 DSA에 관한 연구

초록

VRFB(Vanadium Redox Flow Battery)는 바나듐계 이온을 전해질로 사용하는 레독스 흐름 전지로, 전해질의 양이 전지의 용량을 결정하기 때문에 주로 대용량의 전력이 필요한 플랜트 등에서 주로 사용하는 전지이다. 이 VRFB내에는 Current collector의 부식 방지용으로 두꺼운 Graphite판을 BP(Bipolar plate)로 사용한다. 플랜트에서는 대용량 전지를 필요로 하여 Single stack으로는 사용되기 어렵고, Multi stack으로 주로 사용한다. Multi stack의 경우, 수 백장의 BP가 들어가 전지의 부피가 매우 커지게 되고, 이에 본 연구에서는 BP의 두꺼운 Graphite를 얇은 TiO2 나노튜브가 anodizing된 DSA(Dimensionally Stable Anode)로 바꿨을 때의 효율에 대해 연구하였다. DSA는 TiO2의 전도도 향상을 목적으로 IrO2를 코팅하여 제조하였다. 결과적으로 두께는 2mm 이상 감소하였고, 이와 더불어 기존의 Graphite를 쓴 VRFB의 용량과 싸이클 특성 등을 비교, 평가, 분석하였다. 또한 DSA의 전기화학적 특성을 평가하기 위한 여러 전기화학 분석법을 사용하여 비교, 분석하였다.