| 초록 |
현재까지 레독스 흐름전지의 활물질로 전기화학적으로 활성이 좋아 반응성과 가역성이 좋은 금속 물질을 사용해왔으나, 활물질인 바나듐 원재료의 가격이 비싸다는 단점이 사용화의 가장 큰 걸림돌로 알려져있다. 반면 수계 유기 레독스 흐름 전지 (Aqueous Organic Redox Flow battery) 는 활물질로 쓰이는 유기물질들의 가격이 저렴할 뿐만 아니라, 자원이 풍부하며 친환경적이라는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 한쪽 전해질에는 비유기 물질을 활물질로 쓰고, 다른 한쪽 전해질에는 유기 물질을 활물질로 쓰고자 하였고, 유기 물질로는 기존에 많이 사용해왔던 퀴논 계열 뿐 아니라 dye물질이나 바이오 물질과 같이 레독스 반응성이 좋은 다양한 유기 물질을 Cyclic voltammetry 테스트를 통해 적절한 레독스 반응성과 전위를 가지는 양극 및 음극 활물질의 적절한 조합을 선정하고자 하였다. 초기 레독스 반응성 측정결과, Methylene blue가 음극 전해질에서의 활물질로 쓰이기 적절한 redox potential을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이 물질과 바나듐 4가(V4+) 조합으로 완전지 테스트를 했을 때 10 cycle동안 우수한 효율과 낮은 캐패시티 손실율을 보였다. 또한, 유기물질의 수계 전해질에 대한 용해도 향상을 위해 최적의 전해액 시스템 개발도 수행하였다. |
