• 전기화학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-5
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• 2018

본 연구에서는 수소화 붕소 나트륨 ($NaBH_4$)를 이용하여 고온에서 이산화탄소 ($CO_2$)를 환원시켜 붕소가 도핑된 카본을 제조하였고, 이를 카본 펠트에 코팅하여 바나듐 레독스 흐름전지용 전극으로 적용하였다. 전기화학적 성능 평가 결과, 순수 카본펠트 대비 붕소 도핑된 카본으로 코팅된 카본펠트의 가역성이 약 20% 향상되었고 전하 전달 저항이 60% 감소하였다. 충/방전 결과에서는, 에너지 밀도와 에너지 효율이 각각 21%와 12.4% 향상되었다. 이러한 결과는 $CO_2$를 환원시켜 제조한 탄소가 레독스 흐름전지용 전극소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.408-412
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• 2019

본 연구에서는 urea를 이용해 질소 도핑된 카본 펠트 전극을 제조하고 이를 바나듐 레독스 흐름 전지용 전극으로 적용하였다. Urea는 암모니아 보다 취급이 용이할 뿐 아니라 고온 열분해를 통해 $NH_2$ 라디칼이 발생하여 탄소 표면에 질소 작용기를 만들고 이는 바나듐 이온의 산화/환원 반응을 향상시키는 활성점(active site)로 작용한다. Urea로 활성화된 카본 펠트 전극은 $150mA/cm^2$의 전류 밀도에서 14.9 Ah/L의 방전 용량을 보였으며 이는 산소작용기로 활성화된 카본 펠트(OGF) 및 비활성화 카본 펠트(GF)보다 각각 23% 및 187% 더 높았다. 이러한 결과는 urea로 활성화된 카본 펠트 전극이 레독스 흐름 전지용 전극 소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.214-215
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• 2019

최근 신재생에너지 시스템의 보급 및 확산에 따라 자가발전시스템에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 도시의 빌딩에 에너지를 효율적으로 공급 및 관리하기 위해 다양한 발전원의 하이브리드 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 태양광(PV, Photovoltaic), 연료전지(FC, Fule Cell), 바나듐 레독스 흐름전지(VRFB, Vanadium Pedox Flow Battery)를 사용하여 도시형에 적합한 빌딩용 신재생에너지 하이브리드 발전/저장 시스템을 제안한다.

• 폴리머
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• 제35권6호
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• pp.593-598
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• 2011

본 연구에서는 전바나듐 레독스-흐름 전지용 음이온교환막의 제조를 위하여 isophthalic acid (IPA), 1,6-hexanediol(HDO), terephthalic acid(TPA), maleic anhydride(MA)의 용융 축합중합 방법에 의해 IPA-co-HDO-co-(TPA/MA)(IHTM) 공중합체를 합성하였다. 합성된 IHTM 공중합체 아민화 반응을 trimethylamine으로 하였으며, UV 가교 반응을 통하여 음이온교환막을 제조하였다. IHTM 공중합체의 구조 및 열안정성을 FTIR, $^1H$ NMR, TGA 분석을 통하여 확인하였다. 또한 IHTM 음이온교환막의 함수율, 이온교환용량, 전기저항, 전기전도도를 중량법, 적정법 및 LCR 미터로 측정하였으며, 전바나듐 레독스-흐름 전지의 효율 실험을 하였다. 막의 이온교환용량, 전기저항, 전기전도도는 각각 1.10 meq/g, $1.98{\Omega}{\cdot}cm^2$, 0.009 S/cm로 우수하게 나타났으며, 전바나듐 레독스-흐름 전지의 충 방전효율, 전압효율 및 에너지효율은 각각 96.5, 74.6, 70.0%이었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.200-205
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• 2017

The three electrodes (carbon felt) were tested in all-vanadium redox flow battery (VRFB) to confirm the its usefulness. The electrode property was measured by the CV (cyclic voltammetry) method. The current ratio of maximum peak(IPA/IPC) in GF040BH5 and GF051BH3 had almost the same value compared to that in XF30A. The performances of VRFB using the each electrode were measured during 5 cycles of charge-discharge at the current density of $60mA/cm^2$. An average energy efficiency of the VRFB was 77.8%, 77.3%, and 79.2% for XF30A, GF040BH5 and GF051BH3, respectively. It was confirmed from the data that GF040BH5 and GF051BH3 is well suited for use in a VRFB as a electrode, like XF30A.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.365-371
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• 2016

Cell performance of the Zn-Br redox flow battery (ZBRFB) using two different type's membrane (Nafion117 and SF-600) was evaluated at $20mA/cm^2$ of current density in 1M (mol/L) $ZnBr_2$ + 2M KCl + 0.3M EMPBr(1-ethyl-1-methyl pyrrolidinium bromide) electrolyte. The average energy efficiencies of ZBRFB were 74.9% and 74.7% for Nafion117 and SF-600, respectively. The electrolyte added the 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMICA) as an additive was tested for the electrolyte in ZBRFB using SF-600 at $30mA/cm^2$ of current density. An average energy efficiency of the ZBRFB was 74.5% and 77.4% for the electrolyte non-added EMICA and added 1wt% of EMICA, respectively. ZBRFB using the electrolyte added EMICA was showed the higher performance than that using the electrolyte non-added EMICA.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.531-535
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• 2017

The performance of all-vanadium redox flow battery (VRFB) was tested with an increase of the current density. APS membrane (anion exchange membrane) and GF050CH (cabon felt) were used as a separator and electrode, respectively. An average energy efficiency of the VRFB was 79.5%, 68.1%, and 62.8% for the current density of $60mA/cm^2$, $120mA/cm^2$, and $160mA/cm^2$, respectively. It was confirmed that VRFB can be used as a energy storage system at the higher current density even if the energy efficiency was deceased about 21%.

• 멤브레인
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• 제22권5호
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• pp.285-300
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• 2012

바나듐 흐름전지는 오랜 사이클 수명, 높은 에너지효율, 낮은 제조단가 그리고 친환경성으로 인하여 에너지저장장치의 한 부분이 될 것으로 기대되고 있다. 바나듐 흐름전지 시스템의 핵심 부품의 하나로서 이온교환막은 이온이 계속적으로 전달되는 동안 양극과 음극 전해질의 투과를 저해하는 물성이 요구된다. 그러나 Nafion과 같은 이온교환막은 넓은 시장성의 확보를 위한 목표성능의 달성을 위한 몇가지 과제들에 직면하고 있다. 그러므로 이러한 문제들을 해결하기 위하여 최근까지 개발된 여러가지 이온교환막에 대하여 Nafion과 비교하여 바나듐 흐름전지특성에 대하여 조사하였다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.107-117
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• 2011

바나듐 레독스-흐름 전지 (V-RFB)는 대용량 전력저장 시스템의 하나로 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 최근에 지구온난화의 해결을 위한 태양광, 풍력 발전 등 재생에너지에 의한 발전과 함께 이 전력 원들의 부하 평준화 및 전력 공급 원활화 등을 위한 전력 저장 시스템의 하나로 주목을 받고 있다. 본 총설에서는 V-RFB 에 대한 원리 및 구성, 최근 연구 동향, 경제성, 요소기술에 대해 설명하고자 한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.372-377
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• 2016

The carbon felt used as the electrode of vanadium redox flow battery (VRFB) requires imprived electrochemical activity for better battery performance and efficiencies. Many efforts have been tried to improve electrochemical activity of the carbon felt as electrodes. In this study the alkali solution, KOH, is applied on surface treatment of the carbon felt electrode. The carbon felts were treated with KOH under room temperature and $80^{\circ}C$. The isopropyl alcohol was applied to improve wettability of the carbon felt during KOH treatment. The KOH treated carbon felt was analyzed by using the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The XPS analysis of carbon felt electrode revealed on increase in the overall surface oxygen content of the carbon felts after KOH treatment. Also, cyclic voltametry tests showed electrochemical characteristics enhancement of the carbon felt.