수소화 붕소 나트륨 (NaBH₄) 과 이산화탄소의 환원을 이용한 바나듐 레독스 흐름전지용 탄소 촉매 개발 = Development of Boron Doped Carbon Using CO₂ Reduction with NaBH₄ for Vanadium Redox Flow Battery

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, boron - doped carbon was prepared by reducing carbon dioxide ($CO_2$) at high temperature by using sodium borohydride ($NaBH_4$). The boron - doped carbon was coated on carbon felt and applied as an electrode for a vanadium redox battery cell. As a result of electrochemical performance evaluation, reversibility of carbon felt coated with boron doped carbon compared to pure carbon felt was improved by about 20% and charge transfer resistance was reduced by 60%. In the charge / discharge results, energy density and energy efficiency were improved by 21% and 12.4%, respectively. These results show that carbon produced by reduction of $CO_2$ can be used as electrode material for redox flow battery.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 수소화 붕소 나트륨 ($NaBH_4$)를 이용하여 고온에서 이산화탄소 ($CO_2$)를 환원시켜 붕소가 도핑된 카본을 제조하였고, 이를 카본 펠트에 코팅하여 바나듐 레독스 흐름전지용 전극으로 적용하였다. 전기화학적 성능 평가 결과, 순수 카본펠트 대비 붕소 도핑된 카본으로 코팅된 카본펠트의 가역성이 약 20% 향상되었고 전하 전달 저항이 60% 감소하였다. 충/방전 결과에서는, 에너지 밀도와 에너지 효율이 각각 21%와 12.4% 향상되었다. 이러한 결과는 $CO_2$를 환원시켜 제조한 탄소가 레독스 흐름전지용 전극소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.