Defect-site and heteroatom engineering for vanadium redox flow battery electrodes
연구 내용
탄소 전극의 결함 사이트 농도와 이종원소 기능기를 제어하여 바나듐 레독스 반응 동역학과 전위 손실을 해석하고 전극 성능을 향상하는 연구
바나듐 레독스 흐름 전지의 전극 성능을 결함 사이트 관점에서 설계하고, 이종원소 기능기가 반응 동역학에 미치는 영향을 해석하는 연구를 수행합니다. 탄소 전극 표면에 질소·붕소 등 이종원소를 도입하거나 그래핀 옥사이드를 기반으로 표면을 개질하여 활성 표면과 반응 경로를 조절합니다. 이후 전해질-전극 계면에서 발생하는 과전압 및 내부 전위 동역학을 분석하고, 반응 속도론적 관점에서 전극 개질의 핵심 지배 변수를 도출합니다. 전극 결함-성질 상관을 기반으로 실용형 전극 코팅·제조 공정 방향을 제시하는 데 집중합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
6편
관련 특허
1건
관련 프로젝트
0건
연구 흐름
초기에는 탄소 전극에서 결함과 이종원소 기능기의 역할을 동시에 고려해 바나듐 레독스 반응의 속도론적 관련성을 분석했습니다. 이후에는 이종원소 기능기보다 결함 사이트 농도가 전하 이동 및 반응 속도에 미치는 영향을 전면에 두고 비교 평가했습니다. 최근에는 전극으로 쓰이는 carbon paper의 표면을 전기화학적 박리 그래핀 옥사이드 등으로 개질하고, 내부 전위 동역학을 포함한 손실 메커니즘을 정교화하는 방향으로 확장했습니다. 동시에 나노탄소 기반 전극 개질로 성능 향상 전략을 반복 검증했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Kinetic relevancy of surface defects and heteroatom functionalities of carbon electrodes for the vanadium redox reactions in flow batteries
Importance of defect site concentration on carbon electrodes over heteroatom functionalities for vanadium redox kinetics in redox flow batteries
High electrocatalytic activities of electrochemically exfoliated graphene-oxide deposited carbon paper electrodes for vanadium redox flow batteries
Detection and analysis of inner potential dynamics in vanadium redox flow batteries
Comparative studies on nanocarbon-modified carbon paper electrodes for enhanced electrocatalytic performance in vanadium redox flow batteries
COMPARATIVE STUDIES ON NANOCARBON-MODIFIED CARBON PAPER ELECTRODES FOR ENHANCED ELECTROCATALYTIC PERFORMANCE IN VANADIUM REDOX FLOW BATTERIES
관련 특허
구분
제목
질소와 붕소가 도핑된 탄소전극, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지