Search

레독스 흐름 전지의 전극으로 사용하기 위해 탄소펠트를 열처리와 산처리 방법으로 산화 개질하였다. 열중량 분석결과 열처리 또는 산처리에 의하여 탄소펠트의 섬유 표면에 고분자 물질이 제거되고 산소 관능기가 도입된 것을 확인할 수 있었으며 습식 방법인 산처리 방법보다 건식방법인 열처리 방법이 기계적 안정성을 유지하는데 효과적인 처리 방법으로 나타났다. XPS, 원소분석을 통하여 500 $^{\circ}C$ 에서 4시간 열처리한 탄소펠트의 표면에 산소 관능기가 부가된 것을 확인하였으며 질소흡착실험에서 거의 없던 표면적이 96 $m^2/g$ 로 증가한 것을 알 수 있었다. CV실험 및 분극 실험을 수행한 결과 500 $^{\circ}C$ 열처리 전극의 활성화 저항이 가장 낮게 나타났다. 산처리한 탄소펠트와 400 $^{\circ}C$ , 500 $^{\circ}C$ 에서 열처리한 탄소펠트를 이용하여 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하고 충/방전 실험을 실시한 결과 충/방전 전압효율이 산처리 전극의 경우 86.6%, 400 $^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 89.6%, 500 $^{\circ}C$ 열처리 전극의 경우 90.6%로 500 $^{\circ}C$ 열처리 전극이 가장 우수하였다. 【Carbon felt surface was modified by heat or acid treatment in order to use for the electrode of a redox-flow battery. Polymers on the surface of carbon felt was removed and oxygen-containing functional group was attached after the thermal treatment of carbon felt. Thermal treatment was better for the stability of the carbon structure than the acid treatment. Oxygen-containing functional group on the thermally treated carbon felt at 500 $^{\circ}C$ was confirmed by XPS and elementary analysis. BET surface area was increased from nearly zero to 96 $m^2/g$ . Thermally treated carbon felt at 500 $^{\circ}C$ showed lower activation polarization than the thermally treated carbon felt at 400 $^{\circ}C$ and the acid-treated carbon felt in the cyclicvoltammetry and polarization experiments. The thermally treated carbon felts at 400 $^{\circ}C$ and 500 $^{\circ}C$ and the acid-treated carbon felt was applied for the electrode to prepare vanadium redox flow battery. Voltage efficiencies of charge/discharge were 86.6%, 89.6%, and 96.9% for the thermally treated carbon felts at 400 $^{\circ}C$ and 500 $^{\circ}C$ and the acid-treated carbon felt, respectively.】