Since a large scale energy storage system (ESS) stores electrical energy, it can solve various energy related problems such as macroscale black-out by load levelling at peak time without additional power plants. Also the ESS can be an effective approach to improve the reliability, power quality and economy of renewable energy. A vanadium redox flow battery (VRFB) is one of the most promising technology among the various ESSs because of non-explosiveness and scalability. In this study, the structural components of VRFB were investigated. The multifunctional components that have mechanical, chemical and electrical properties were developed with composite materials. The developed multifunctional composite structures improved the performance, reliability and economy of the VRFB system.
대용량 에너지 저장 시스템 (Energy storage system, ESS)은 유휴 전력을 저장하여 추가적인 발전소 건립 없이, 부하 평준화 (Load leveling)를 통해 전력 사용 효율을 개선하고 예상치 못한 대규모 정전 현상을 방지할 수 있는 장치이다. 또한 신재생 에너지의 불안정한 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 보조 장치이다. 따라서 에너지 저장 장치에 대한 연구가 활발히 수행되고 있으며, 그 중 바나듐 레독스 흐름 전지 (Vanadium redox flow battery)는 비 폭발 성과 출력과 용량의 독립적인 설계가 가능하여 전력량의 규모 확장성이 뛰어나다는 장점으로 각광 받고 있는 에너지 저장 시스템이다. 본 학위논문에서는 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하는 요소 중 복합재료 구조재에 대한 연구를 수행하였다. 기계적, 내 화학적, 전기적 성능을 모두 요구하는 다기능 구조재를 복합재료를 이용하여 개발하였으며, 이를 통해 시스템 신뢰성 및 성능 향상에 대한 연구가 수행되었다.
