화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2018년 가을 (10/24 ~ 10/26, 대구 EXCO)
권호 24권 2호, p.1755
발표분야 이동현상(Transport Phenomena)
제목 Zn/Br2 흐름전지 충·방전 거동의 온도의존성 모델 개발
초록 Zn/Br2 흐름전지는 화학적인 단순성, 높은 전기화학적인 가역성, 우수한 에너지 밀도 및 전극물질의 풍부함과 낮은 가격 등의 장점이 있다. 따라서, Zn/Br2 흐름전지는 여러 가지 모듈의 형태로 다양한 분야에 적용이 가능한 에너지 저장 시스템으로 이용될 수 있다. Zn/Br2 흐름전지의 충전 및 방전 거동은 온도에 크게 의존하기 때문에 흐름전지의 성능을 온도의 함수로 예측하는 수학적 모델을 개발하는 것이 중요하다. 이 모델은 다양한 상황에서 최적의 성능으로 작동할 수 있는 조건을 선택하는데 사용될 수 있다. 본 연구에서는 60셀 Zn/Br2 흐름전지 충·방전 거동의 온도의존성 모델링방법을 제시한다. 전극에서의 분극 특성에 기초하여 옴의 법칙과 전하 보존법칙을 지배방정식으로 하여 단일 셀에서의 충·방전 성능을 계산하는 방법으로 접근하였다. Anolyte Tank에 설치되어 있는 칠러의 온도를 15℃, 25℃, 35℃로 변화시켜 흐름전지의 충·방전 거동의 온도의존성을 확인하였다. 온도의존성을 위한 핵심 모델링 매개 변수는 화학 동역학의 Arrhenius 방정식과 전기화학적 열역학의 Nernst 방정식을 기반으로 하여 온도의 함수로 표현할 수 있다. 모델링 결과와 실험 결과의 비교를 통하여 모델의 타당성을 검증하였다.
저자 이동철1, 구보람1, 신치범1, 김동주2, 강태혁2
소속 1아주대, 2롯데케미칼
키워드 이동현상
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원문파일 초록 보기