초록 ▼

연구개요
수계 하이브리드 RFB의 경우 높은 에너지 밀도로 인해 다양한 연구 개발이 진행되고 있으나 신뢰성가 수명안정성 확보를 위한 관련 핵심 기술 개발은 전무한 실정. 이러한 선행 연구의 한계점을 극복하기 위해 하이브리드 레독스 플로우 셀 디자인의 최적화, 저항이 낮은 이온 교환막을 선정하였고, 고전압 수계 아연-바나듐 레독스 흐름전지를 개발하였음.

연구 목표대비 연구결과
◆ 핵심기술 1:아연-바나듐 레독스 플로우 전지 개발
- 1차년도 목표인 하이브리드-바나듐 레독스 플로우 전지를 설계하였고, 100

연구개요
수계 하이브리드 RFB의 경우 높은 에너지 밀도로 인해 다양한 연구 개발이 진행되고 있으나 신뢰성가 수명안정성 확보를 위한 관련 핵심 기술 개발은 전무한 실정. 이러한 선행 연구의 한계점을 극복하기 위해 하이브리드 레독스 플로우 셀 디자인의 최적화, 저항이 낮은 이온 교환막을 선정하였고, 고전압 수계 아연-바나듐 레독스 흐름전지를 개발하였음.

연구 목표대비 연구결과
◆ 핵심기술 1:아연-바나듐 레독스 플로우 전지 개발
- 1차년도 목표인 하이브리드-바나듐 레독스 플로우 전지를 설계하였고, 100사이클 이상 작동가능 한 전지 개발 완료 (개발 목표 100% 달성)
◆ 핵심기술 2:알칼라인-산성 이중전해액 개발
- 알칼라인계 아연음극과 산성계 바나듐 양극 전해액을 분리할 수 있는 이중멤브레인 구조를 설계하여 구현 완료 (개발 목표 100% 달성)
◆ 핵심기술 3:저 저장양극 이온교환막 적용
- 기존 나피온 교환막을 대체하기 위해 바이폴라멤브레인을 사용하여 효율 증대 완료 (개발 목표 100% 달성)

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
◆ 수계 RFB의 전압 한계 극복
- 본 연구과제를 통해 2.0V 이상의 하이브리드 RFB를 개발하였으며, 기존 수계전지의 단점인 물 전기분해 이슈를 해결하였음. 염기성 용액과 산성용액을 동시에 사용할 수 있는 하이브리드 구조의 RFB 개발하여 새로운 형태의 안전한 차세대 ESS의 가능성을 제시하였음. 이는 에너지 저장장치 보급을 앞당기게 하는 원동력이 될 것임.
◆ ESS에 적합한 저가 금속 음극 사용으로 비용 절감 효과
- 저렴한 알루미늄이나 아연 금속을 음극으로 이용하기 때문에 비용적인 측면에서 대용량 에너지저장장치에 적합하다고 볼 수 있음. 이를 효과적으로 사용하기 위해 음극 금속의 덴드라이트 억제, 부반응 감소 메커니즘을 탐색하는 기본연구가 필수적임. 본 연구과제를 통해 적합한 음극 금속 설계법을 모색할 경우 차세대 하이브리드 RFB의 수명 향상에 도움이 될 것으로 판단됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 16