‘화재 위험 없는 ESS’ 바나듐 흐름전지용 촉매 장치 개발

에너지연 "바나듐 전해액 생산 효율 높이고 비용은 줄여"

한국에너지기술연구원은 화재 위험이 없는 대용량 에너지저장장치(ESS)로 주목받는 ‘바나듐 레독스 흐름전지’의 효율을 높일 수 있는 촉매 장치를 개발했다고 21일 밝혔다.

바나듐 레독스 흐름전지는 물 성분 수계 전해액을 이용한 배터리이다. 화재 위험이 없어 리튬이온전지 기반 ESS의 대안으로 떠오르고 있다.

하지만 바나듐이 구하기 어려운 희토류인 데다 전지값의 절반을 차지하는 바나듐 전해액 제조 비용이 비싸 상용화에 걸림돌이 되고 있다.

연구팀은 기존 전기분해나 금속환원 방식보다 순도가 높은 전해액을 연속으로 제조할 수 있는 촉매반응 시스템을 개발했다.

귀금속을 카본 펠트에 코팅해 촉매 성능을 높이고, 전해액 산화를 막고 반응 효율을 향상시켰다.

기존 전기분해법보다 전해액 생산 속도가 2.7배가량 높고 시스템 크기도 작아, 전력 소비를 줄이고 비용도 절감할 수 있다.

연구팀은 시범 실증시설의 500분의 1 크기 반응기를 사용해 2천500시간을 작동시켜 내구성 검증도 마쳤다.

연구를 주도한 이신근 책임연구원은 “수입에 의존하던 바나듐 전해액을 국산화하는 데 성공했다”며 “대량생산 가능성을 실증한 만큼 기업에 기술이전을 추진할 계획”이라고 말했다.

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