초록 ▼

□ 연구개요
￭ 본 연구과제에서는 온실가스의 고부가가치 화합물로의 전기화학적 전환에 있어 에너지를 소비하는 것이 아니라, 전환과 함께 전기에너지를 동시에 생산할 수 있는 새로운 에너지/환경 융합 전지 시스템을 구축하였음.
￭ 이를 위해 연료인 온실 가스가 연속적으로 공급되면서 전기에너지를 생산하는 시스템인 금속-온실가스 흐름 전지를 구축하였음.
￭ 금속 전극과 흐름 전지의 요소 기술을 개발함.

□ 연구 목표대비 연구결과
￭ 금속-기체 전지 시스템 셀 설계 및 제작
- Two-layer fl

□ 연구개요
￭ 본 연구과제에서는 온실가스의 고부가가치 화합물로의 전기화학적 전환에 있어 에너지를 소비하는 것이 아니라, 전환과 함께 전기에너지를 동시에 생산할 수 있는 새로운 에너지/환경 융합 전지 시스템을 구축하였음.
￭ 이를 위해 연료인 온실 가스가 연속적으로 공급되면서 전기에너지를 생산하는 시스템인 금속-온실가스 흐름 전지를 구축하였음.
￭ 금속 전극과 흐름 전지의 요소 기술을 개발함.

□ 연구 목표대비 연구결과
￭ 금속-기체 전지 시스템 셀 설계 및 제작
- Two-layer flow 및 One-layer flow 형태의 수평적으로 평행한 흐름을 갖는 흐름전지를 구현함
￭ 금속-기체 흐름 전지용 전극/전해질 원천 소재 확보
- 리튬 금속 음극의 안정적인 전기화학적 특성을 확보하기 위해서는 공기중의 산소와 이산화탄소와의 반응을 억제하며, Li dendrite의 생성을 억제하는 Phosphorene기반의 Li₃P 리튬 금속 보호막을 개발함
￭ 전기화학 반응 메커니즘 이해
- Li₂CO₃의 전기화학적인 분해를 통해, 리튬과 이산화탄소 온실가스의 가역적인 충방전 반응의 가능성을 확인함.
￭ 전극 및 전해질 열화 현상 분석
- DMA 기반 전해질 및 Redox mediator의 열화 메커니즘을 규명함
￭ 금속-기체 흐름 전지의 구동 조건 최적화
- 금속 기체 흐름 전지를 위한 멤브레인을 개발함

□ 연구개발결과의 중요성
￭ 금속-온실가스 흐름 전지 셀을 구축함으로써 다양한 유사 흐름 전지에 적용이 가능함.
￭ 온실가스 감축을 위한 새로운 전기화학적 에너지 저장 장치라는 전략을 제시함.
￭ 금속 전극과 흐름 전지의 요소 기술을 개발함으로써, 다른 차세대 전지 개발에 적용이 가능함.
￭ 금속 전극 및 흐름 전지 관련 원천 소재 특허를 확보하였으며, 이와 관련된 전문 인력을 양성함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• (1) 연구개발의 배경 및 목표 ... 4
• (2) 연구개발의 범위 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• (1) Li2CO3로부터의 전기화학적 리튬 금속 회수를 위한 기초 연구 ... 5
• (2) 리튬 금속 전극의 열화 메커니즘 이해 ... 7
• (3) 리튬 금속에서의 전해질 분해 메커니즘 이해 ... 7
• (4) 리튬-기체 전지의 전기화학 반응 메커니즘 이해 ... 8
• (5) 리튬 금속 전극의 수명 특성 개선을 위한 전극 표면 개질 및 보호막 개발 ... 9
• (6) 흐름 전지 구동 및 분리막을 통한 선택성 조절 ... 13
• (7) 금속-온실가스 전기화학 반응에 기반을 둔 흐름 전지 셀 개발 제작 및 구동 조건 최적화 ... 15
• (8) 흐름 전지용 유기계 전해질의 조성 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• (1) 본 연구결과의 의미 ... 17
• (2) 기술적 파급효과 ... 18
• (3) 경제/산업적 파급효과 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 20
• 끝페이지 ... 35