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바나듐 전해질 산화-환원 흐름전지(vanadium redox flow batteries, VRFBs)는 간헐적 에너지 저장 시스템의 에너지 저장장치로 사용된다. VRFBs는 재료 및 동작조건에 따라 성능의 차이를 보이며, 각 성능특성에 따른 VRFBs개발이 요구된다. 본 연구에 사용된 단위셀은 반응면적 25㎠이며, 전해액은 0.6의 충전상태를 나타낸다. 방전전류밀도를 0에서 520㎃/㎠까지 변화시키면서 동시에 전해질 유량도 5mL/min에서 60mL/min까지 변화시켰다. 동일한 입구 전해액 상태에 따른 방전 성능 평가를 위해 4개의 탱크를 사용한 비순환 시스템을 구축하였다. 본 논문은 유량 및 전류밀도의 변화에 대한 단자전압을 측정하였으며, 25cm2 반응면적을 가지는 바나듐계 산화-환원 유동전지 시스템의 최대전류밀도에 대한 실험식을 도출하였다.

All-vanadium redox flow batteries (VRFBs) are used as energy storage systems for multiple intermittent power sources. The performance of the VRFBs depends on the materials and operating conditions. Hence, performance characterization is of great importance in the development of the VRFBs. This paper proposes a method for determining the maximum current density based on stoichiometric ratios. A laboratory-scaled VRFB with a projected electrode area of 25 ㎠ is electrically charged when the state of the charge has begun from 0.6. The operating conditions, such as current density and volumetric flow rate are important in the test, and the maximum current density is influenced by the mass transfer coefficient. The results show that increasing the electrolyte flow rate from 5 mL/min to 60 mL/min enhances the maximum current density up to 520 ㎃/㎠.
#Vanadium Redox Flow Battery(V-RFB) #Flow Rate(유량) #Mass Transfer Coefficient(질량전달계수) #Maximum Current Density(최대 전류밀도) #Discharge Performance(방전 성능)

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. V-RFB의 원리
3. 이론
4. 실험
5. 결과 및 토론
6. 결론
참고문헌(References)

참고문헌 (35)

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[보고서] - Prokopius, P. R. / 1980 / Model for Calculating Electrolyte Shunt Path Losses in Large Electrochemical Energy Conversion Systems google schola [학술지(정기간행물)] - Chen, H. / 2009 / Progress in Electrical Energy Storage System: A Critical Review / Nat. Sci. 19 : 291 ~ 312 google schola [학술지(정기간행물)] - Yang, Z. / 2011 / Electrochemical Energy Storage for Green Grid / Chem. Rev 111 : 3577 ~ 3613 google schola [학술지(정기간행물)] - Dunn, B. / 2011 / Electrical Energy Storage for the Grid: A Battery of Choices / Science 334 : 928 ~ 935 google schola [단행본] - Carta, J. A. / 2012 / Comprehensive Renewable Energy Vol. 2 / Elsevier Ltd. : 569 ~ 622 google schola

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