초록

전극, 전해질, 이온교환막 등은 전지의 성능에 중요한 역할을 하는 레독스 흐름 전지의 구성 요소로서 1차년도에는 이 소재들의 전기화학적 특성에 대한 연구를 수행하였으며, 단셀 제조와 특성 평가를 통하여 100 W급 바나듐 레독스 흐름 전지 스택을 설계 및 개발하였다. 태양광 발전용 레독스 흐름 전지를 위한 설계 사양을 정하고 태양전지 어레이에 대한 정량적인 모델링을 제안하였다.

Abstract ▼

Among consisting elements of the redox flow battery, the electrode, electrolyte and membrane play important roles. For the first year, these elements have been developed and electrochemical properties investigated. This research target to develop a 100 W class stack of redox flow battery. The electr

Among consisting elements of the redox flow battery, the electrode, electrolyte and membrane play important roles. For the first year, these elements have been developed and electrochemical properties investigated. This research target to develop a 100 W class stack of redox flow battery. The electrical specification of the power conversion system will be determined and the quantitative analysis of solar cell will be provided also. By the modeling of solar cell, the simulation of the PV redox flow power conversion system is accomplished.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...17
• 제 1 절 연구 배경...17
• 제 2 절 레독스 흐름 전지...19
• 제 3 절 연구개발 현황...22
• 제 4 절 연구목표 및 내용...34
• 제 2 장 소재 및 셀 특성 연구...35
• 제 1 절 실험 방법...35
• 제 2 절 소재 및 셀 특성 연구...36
• 1. 카본 전극 소재 특성...36
• 2. 전극 전처리 방법...43
• 3. 카본 시트 전극 제조 및 특성...55
• 4. 이온교환막 특성...59
• 제 3 장 스택 설계 및 개발...63
• 제 1 절 바나듐 레독스 흐름 전지 구성 및 운전조건...63
• 1. $3{\times}3cm^2$ 바나듐 레독스 흐름 전지 구성...63
• 2. 전해질 용액의 농도 효과...64
• 3. 전극 처리...67
• 4. 이온교환막의 두께의 효과...69
• 5. Flow frame 두께의 효과...72
• 6. 바나듐 레독스 흐름 전지의 운전 조건...73
• 제 2 절 100 W 스택 설계 및 제조기술 개발...76
• 1. 스택의 설계 및 제작...76
• 2. 스택용 단위전지의 성능 시험...79
• 3. 100 W급 스택의 운전...83
• 제 4 장 레독스 흐름 전지를 위한 태양광 전력변환장치 개발...88
• 제 1 절 전력변환장치의 설계 사양...88
• 제 2 절 기본 제어방식 및 시뮬레이션...91
• 1. 태양전지 어레이 모델링...91
• 2. 기본 제어방식...95
• 3. 시뮬레이션...97
• 제 5 장 결론...112
• 참고문헌...113