고용량 수소-요오드 레독스 흐름전지상용시스템 개발
2019년도 창업성장기술개발사업 혁신형 창업과제(기술기반 창업형)
연구&개발 프로젝트
기술개발 개요
- H2ESS(Hydrogen Energy Storage System)는 에너지밀도가 가장 높긴 하지만,
에너지효율이 매우 낮으며, 폭발위험을 줄이기 위한 BOP가 필요함
- Li-ion battery는 에너지효율이 높고 비교적 높은 에너지 밀도를 가지고 있으나,
대용량 ESS 적용을 위해서는 가격을 낮추고 화재위험을 최소화 해야함
- Redox flow battery는 화재위험이 낮고 내구성이 높은 장점을 가지고 있으나,
에너지밀도가 낮은 단점을 가지고 있음
- 본 과제에서는 화재 위험성이 낮고 에너지밀도가 매우 높은 redox flow battery
개발을 목표로 함
■ 독창성 및 차별성
- 전기에너지를 화학에너지로 바꾸는 다양한 에너지저장장치가 있으나,
대부분 Cathode 물질의 낮은 용량으로 인해 에너지밀도를 향상시키기 어려움
- Cathode에 공기중 산소를 이용할 경우 에너지밀도가 매우 높아지긴 하지만,
촉매반응 및 습도조절 등을 위한 복잡한 BOP가 필요함
- 이외에 Cathode에 사용되는 다양한 전이금속들이 있으나,
전하밀도 및 에너지밀도가 낮음
- 본 개발과제에서는 에너지밀도가 낮은 전이금속을 대신하여
산화수변화가 큰 I-/HIO3를 산화환원쌍으로 이용함으로써
300 Wh/kg 이상의 에너지밀도를 갖는 에너지저장장치 개발을 목표로 함
- 기존 전이금속 redox couples을 이용한 redox flow battery는
전해질의 낮은 용해도로 인해 에너지 밀도가 매우 낮은 단점이 있음
- 최근 해외에서는 수소를 redox couple로 사용하여
매우 높은 에너지 밀도를 갖는 redox flow battery 기술들이 보고되고 있음
- Iodic acid redox couple은 아직 연구되지 않은 물질이며,
비교적 독성이 작고 기체 화합물을 발생시키지 않는 장점을 가지고 있음
