Weed-root-structured CNT/Graphite Composite Electrode for Fast Charge Transfer of Vanadium Redox Flow Battery
- Alternative Title
- 바나듐 레독스 흐름 전지의 빠른 전하 이동을 위한 뿌리 형상의 CNT/흑연 복합체 전극
- Abstract
- 탈탄소화 및 재생에너지 수요 증가와 함께 에너지 저장 장치의 수요가 증가하고 있다. 이에 자유로운 설계와 장시간 운용 등의 이점을 지닌 바나듐 레독스 흐름 전지의 연구 또한 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 바나듐 레독스 흐름전지에 사용되는 불량한 젖음성의 탄소 기반 전극은 에너지 밀도를 저하하는 요인으로 작용하고 있으며, 이를 해결하기 위해 다양한 표면 처리법 혹은 전기화학 촉매 등을 도입하여 전극과 전해질 사이의 전기화학 반응성을 개선하고 있다.
풍부한 반응 장소를 제공하고 높은 산 저항성을 가진 탄소나노튜브 또는 탄소나노섬유는 바나듐 레독스 흐름 전지를 위한 전기화학 촉매로서 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 바나듐 레독스 흐름 전지내에서 발생하는 유동 흐름으로부터 촉매의 탈리 현상과 고가의 비용은 여전히 문제가 될 수 있다. 이에 전극으로 사용되는 그래파이트 펠트에 탄소나노튜브를 균일하게 심는 전략을 취하며, 전극 내부에 효율적인 전자 네트워크를 형성하였다. 이렇게 합성된 전극은 빠른 전하이동과 함께 과전압을 감소시켰다. 그 결과 30.7 Ah·L-1의 높은 방전용량과 86.9%의 에너지 효율을 달성하였다. 따라서 탄소나노튜브가 전극에 심어진 전략은 다른 레독스 흐름 전지에 적용할 수 있을 것으로 사료된다.
- Author(s)
- 김민성
- Issued Date
- 2022
- Awarded Date
- 2022. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/24196
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000605926
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 마린융합디자인공학과
- Advisor
- 고민성
- Table Of Contents
- Ⅰ. Introduction 1
Ⅱ. Review of relative literature 4
2.1 Introduction of flow battery 4
2.2 Working principle of vanadium redox flow battery (VRFB) 10
2.3 Electrode materials for VRFB 13
Ⅲ. Experimental section 15
3.1 Electrode synthesis procedure 15
3.2 Characterization 16
3.3 Electrochemical measurements 16
3.4 VRFB performance 17
Ⅳ. Results and discussion 18
4.1 Physicochemical characteristic 18
4.2 Electrochemical properties 30
4.3 Full-cell Test 36
4.4 Stability certification 41
Ⅴ. Conclusion 46
References 47
- Degree
- Master
-
Appears in Collections:
- 대학원 > 마린융합디자인공학과
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