텅스텐 양이온이 첨가된 전해질을 이용한 바나듐 흐름전지의 성능 평가

초록

바나듐 흐름전지는 효율이 좋고, 친환경적이며, 설비 비용이 저렴하며, 긴 수명을 가지고 있기 때문에 최근 들어 각광받기 시작하였다. 그러나, 에너지밀도가 낮기 때문에 더 높은 효율을 얻기 위하여 다양한 방법이 시도되고 있다. 그 중, 가장 대표적인 방법 중 한 가지로 산화물 계열의 전기화학촉매를 전극에 합성하여 사용하는 방법이 있다. 그러나 산화물은 전기 전도도가 낮아서 전극의 성능 향상에 제한이 있다는 한계를 가지고 있으며, 합성에 많은 시간과 비용이 투자된다. 그래서 최근에 시도되는 방법 중, 촉매 금속을 양이온 형태로 전해질에 첨가하여 전지 반응 중에 전극에 도금되었다가 다시 이온으로 돌아감을 반복함으로써 전기화학촉매 성능을 나타내게 하는 방법을 고안하고 있다. 본 연구에서는 육염화 텅스텐을 전해질에 첨가하는 실험을 진행했으며, 이를 통해 텅스텐 산화물이 합성된 전극을 사용하는 것과 같은 우수한 성능을 나타낼 수 있는지에 대해 전지 사이클 테스트, 주사전자현미경 및 전기화학적 분석들을 통해서 평가 및 연구하였다.