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학회보고서 작성안내

Redox-Flow Batteries: From Metals to Organic Redox-Active Materials

2016-11-24 org.kosen.entty.User@6864ed25 어용선(uhyoung)
행사&학회소개
1. Introduction

2. General Principles of Flow Batteries
2.1. Redox-Active Materials
2.2. Separators
2.3. Electrodes
2.4. Advantages and Challenges of Flow Batteries

3. History: “The Metal Age”
3.1. Current Trends in Metal RFBs

4. Rise of the Organic Active Materials
4.1. Flow Batteries with Organic/Inorganic Redox-Active Materials
4.2. Redox-Flow Batteries Based on Organic/Halogen Redox-Active Materials
4.3. Redox-Flow Batteries with Organic Redox-Active Materials for the Catholyte and Anolyte

5. Photoelectrochemical Redox-Flow Batteries (Photo-RFBs)
5.1. Photoelectrochemical Redox-Flow Batteries with Asymmetric Electrolytes
5.2. Solar Chargeable All-Vanadium Redox-Flow Batteries

6. Conclusion and Future Challenges
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풍력이나 태양전지와 같은 대체 에너지의 요구가 증가하고 있고 이와 같은 에너지는 간헐적으로 생산되고 특히 생산과 수요 시점이 일치하지 않으므로 이를 저장하는 시스템이 필요하다. 전기 에너지를 저장하는 방법으로 양수발전, 열변환 등 여러 방법이 있지만 용량이 큰 전지 시스템이 적합하고, 그 중에서도 산화-환원 흐름전지가 대용량 저장장치에서 유용한 것으로 알려졌다.

산화-환원 흐름전지(RFB, Redox-Flow Batteries)는 두 개의 전극과 분리막으로 구성되어 있고 펌프를 사용하여 액체인 산화-환원 활성물질을 회전시키는 전지로 전극에 고체가 석출하지 않는다. 물론 두 전극반응 중 한쪽 전극에서는 고체(금속)가 석출하는 혼성 흐름전지(HFB, Hybrid-Flow batteries)도 있다.

산화-환원 흐름전지에서 활성 물질로 VO2+/VO2+//V3+/V2+를 비롯한 여러 종류의 금속화합물 산화-환원 쌍을 사용하는 것이 많이 연구되었으나 환경 친화적이지 않은 점과 사회적인 문제는 물론 빠른 용량 감소, 적합한 분리막의 선정 등 단점이 있어서 아주 최근에 산화-환원 활성물질로 유기물을 사용하는 연구가 시작되었다.

이 총설에서는 흐름전지의 일반적인 내용과 금속 화합물 흐름전지를 간단히 살펴보고 최근에 연구가 시작된 유기물 산화-환원 활성물질을 사용한 흐름전지에 대하여 유형별로 정리하고, 태양에너지를 직접 저장할 수 있는 광화학적 산화-환원 흐름전지에 대하여도 검토한 후, 흐름전지에 대한 전망을 살펴보고 있다.

이 총설은 누구나 읽을 수 있게 공개된 자료이고, 화학의 기초지식만 있으면 읽을 수 있게 쉽게 작성되어 있어서 이 분야의 현황과 발전 방향을 파악하기 용이한 것이 특징이다.
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