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[표지] 1

제출문 2

보고서 초록 3

요약문 4

SUMMARY 6

CONTENTS 8

목차 9

제1장 연구개발과제의 개요 10

1-1. 대용량 에너지 저장장치(ESS) 10

1. 연구개발 대상인 ESS의 기술적 중요성 10

2. ESS 산업 현황 11

3. ESS 기술 현황 11

4. 초저가 ESS 전지 기술 13

1-2. Flowless-ZnBr Battery(Flowless ZBB) 기술 13

1. 전지 개념 14

2. 전지 구조와 원리 14

3. 가격경쟁력 15

제2장 국내외 기술개발 현황 18

2-1. 기존의 수계전지 18

1. 수계 레독스 전지 18

2. ESS용 상용전지 비교 20

2-2. 차세대 수계전지 21

1. 차세대 수계전지: Flowless ZBB(FL-ZBB) 21

2. 차세대 수계전지: Zn-air 22

3. 차세대 수계전지: Zn-ion 22

4. ESS용 차세대 수계전지 비교 24

제3장 연구개발수행 내용 및 결과 26

3-1. 비발화 ESS 전지셀(V1) 설계 / 김희탁 26

1. 실용적 무흐름 수계 아연-브롬 개발을 위한 전극간 거리 조절 26

2. V1 전지 설계 및 제작 29

3. V1 전지 사전 운용 및 검증 30

3-2. 양극 카본 전극 기술 개발 / 김상욱 ; 고동연 ; 이재우 30

1. Brₙ-흡착 고정화 양극 기술 개발 31

2. 미세 다공성 고분자 유래 N-도핑 탄소 전극 제조 33

2. 순간 고출력 요구 분야 대응을 위한 Super-capacitor 전극 hybrid 기술 개발 41

3-3. 음극 집전체 기술개발 / 이진우 48

1. 연구의 주안점 48

2. 텔루륨 나노 입자 코팅 카본전극소재 49

3. 강한 아연친화성을 갖는 단일 원자 사이트 도입 52

3-4. 전해질 이온성 첨가제 설계 및 합성 / 강지형 53

1. Polybromide와 빠른 Complex 형성을 하는 이미다졸 구조기반 이온성 첨가제 설계/합성 및 Complex 형성 53

2. Polybromide-첨가제 Complex 형성에 따른 전기화학적 특성 분석 54

3. Polybromide-첨가제 complexd의 dynamic 특성 조절 56

3-5. 브롬 누출 방지를 위한 포획 시스템 / 고동연 56

1. Porous organic cage CC3-R 56

2. 브롬 흡착 성능 평가 및 브롬 흡착에 따른 영향성 파악 58

제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 61

4-1. 연구의 목표 및 1차년도 개발 목표 61

1. 본 연구의 최종 목표 61

2. 핵심 요소 기술 개발목표 61

3. 2차년도 개발 목표 62

4-2. 2차년도 개발목표 달성현황 63

1. 2차년도 주요 개발 목표 달성현황 63

2. 2차년도 개발목표 달성 현황 소요 63

4-3. 관련분야에의 기여도 68

1. FL-ZBB V1 단위 셀 개발 / 김희탁 68

2. 양극 카본 집전체 개발 69

3. 음극 집전체 개발 및 아연 금속 균일 전착 유도 69

4. Bromine complexing agent 설계 70

제5장 연구개발결과의 활용 계획 71

5-1. 추가 연구의 필요성 71

1. 브롬에 대한 내화학성을 갖는 양극 소재 개발 71

3. 균일 아연 금속 전착 유도 집전체 개발 71

4. 순간 고출력 요구 분야 대응을 위한 super-capacitor 전극 hybride 개발 72

5-2. 타연구에의 응용 72

1. 금속 음극의 균일한 전착을 유도하는 MHD 기술 도입 및 시스템 설계 72

5-3. 기업화 추진방안 72

1. 연구 결과 실증 72

2. 연구 결과 기업화 추진 방안 72

제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 73

6-1. 절 아연금속 합금 기반 소재 73

1. 은(Silver) 73

2. 구리(copper) 75

제7장 참고문헌 77

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