The vanadium redox flow battery (VRFB) is a type of energy storage system (ESS) that stores surplus energy during times of low demand and delivers it during peak periods. It enables load leveling when the supply of electric power is unstable, which may improve the efficiency of the use of electricity. The major advantages of the VRFB are its non-explosive nature, its scalability with respect to storage capacity and power, its long lifetime, and the recyclability of its components. Therefore, the VRFB has replaced other ESSs, such as lithium-ion batteries, and the interest in VRFBs has increased rapidly. In this dissertation, to improve the performance and reliability of the VRFB system, the core components of the VRFB have been developed using a carbon composite, which has superior electrical and mechanical properties compared to conventional materials.
바나듐 레독스 흐름전지 (Vanadium redox flow battery, VRFB)는 에너지 저장 시스템 (Energy storage system, ESS)의 한 종류로, 잉여 전력을 저장하여 전력 공급이 불안정 하거나 첨두부하 시에 부하 평준화 (Load leveling)를 하여 전력 사용 효율을 개선할 수 있는 장치이다. 특히, 화재나 폭발에 대한 안정성과, 출력과 용량의 독립적인 설계가 가능하다는 점, 긴 수명과 전해액 재활용이 가능하다는 장점으로 인하여 다른 에너지 저장 시스템에 비하여 발전 가능성이 높고 각광을 받고 있다. 본 학위논문에서는 기계 물성과 전기적 성능이 우수한 탄소섬유 복합재료를 이용한 바나듐 레독스 흐름전지 핵심 부품을 개발하여 시스템 성능 및 안정성 향상에 대한 연구를 수행하였다.
