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재료공학부 강기석 교수팀- 김성재 교수팀 레독스 흐름 배터리 실시간 동작 중 가시화 분석 플랫폼 개발

 서울대학교 공과대학(학장 이병호)은 전기정보공학부 김성재 교수팀과 재료공학부 강기석 교수팀이 공동 연구를 통해 막이 없이도(membrane-free) 전해질들이 이온을 교환할 수 있는 레독스 흐름 배터리 시스템을 구현하고, 이를 복합적으로 분석할 수 있는 플랫폼을 검증했다고 25일 밝혔다.
 연구진은 서울대학교 재료공학부 강기석 교수팀이 자체 개발한 친환경 유기전해질을 사용함으로써 기존의 레독스 흐름 배터리에서 사용되는 바나듐(Vanadium, 자원이 한정돼 있고, 독성을 나타냄)을 대체했을 뿐 아니라, 전해질이 가진 전자의 상태에 따른 2단계 색 변화 특성과 유체역학에서 나타나는 유체가 서로 섞이지 않고, 나란히 흐르는 층류 현상(laminar flow)을 결합해 체계적으로 분석한 끝에 결과를 얻을 수 있었다. 이 연구 내용은 실험값과 함께 수치해석 해와 분석 해를 통합적으로 제시하며, 레독스 흐름 배터리 시스템뿐만 아니라 액체 전해질을 사용하는 다른 배터리 시스템의 분석에도 적용할 수 있는 점이 우수하게 평가됐다.
 한편 이번 연구 결과는 세계 최고의 융·복합 학술지인 미국국립과학원회보(Proceedings of National Academy of Science, PNAS)에 2022년 2월 24일 온라인으로 게재됐다.

▲(왼쪽부터) 서울대 김성재 교수, 강기석 교수, 박형주 박사과정, 권기윤 박사, 제주대학교 생명화학공학부 이효민 교수