흐름전극 축전식 혼합 염분차발전 성능 개선을 위한 carbon nanofiber가 성장된 activated carbon 합성
발표자
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초록
내용
흐름전극 축전식 혼합 (flow-electrode capacitive mixing, F-CapMix)은 염수와 담수 사이의 염 농도차 및 흐름전극 내 활성탄의 이온 흡 · 탈착을 이용해 전기를 생산하는 염분차발전 기술이다. F-CapMix의 성능을 높이기 위해서는 흐름전극 내 활성탄 입자 간 이온전달 및 전자전달 특성이 개선되야 한다. 본 연구에서는 흐름전극 내 활성탄 입자 간 이온전달 및 전자전달 특성 개선하기 위해 carbon nanofiber(CNF)이 성장된 활성탄을 합성했다. 활성탄 표면에 CNF 성장을 위한 Ni 입자를 형성하기 위해, 활성탄을 Ni(NO3)2ᆞ6H2O가 해리된 용액에 함침 한 뒤, 아르곤/수소 분위기에서 300ºC 열처리를 수행했다. 이후 Ni 입자가 형성된 활성탄과 melamine을 혼합 후 아르곤 분위기에서 800ºC 이상의 고온 열처리를 수행해 활성탄 표면에 CNF를 성장시켰다. SEM을 포함한 다양한 분석을 활용해 활성탄 표면에 CNF의 성공적인 성장을 확인했다. CNF가 성장된 활성탄으로 제조된 흐름전극은 기존 활성탄 기반 흐름전극 대비 F-CapMix의 출력밀도를 158% 개선시켰다.