대용량 ESS ‘철-크롬 흐름전지’ 안전성·수명 향상
2025-07-30 이다예 기자
흐름전지는 일반적인 배터리와 달리 전극 물질이 물에 녹아 있는 전해액 형태다.
휘발성 전해질이 아닌 물을 사용해 폭발 위험이 없고, 탱크 속 전해액 양만 조절하면 전기 저장 용량을 자유롭게 바꿀 수 있다. 이에 풍력이나 태양광처럼 전력 생산이 일정하지 않은 신재생에너지를 저장하는 데 적합하다.
공동 연구팀은 고출력 철-크롬계 흐름전지의 성능 저하 원인을 밝혀내고 이를 개선할 수 있는 전해액을 설계했다. 연구팀은 전해액 안의 사이아나이드 이온과 수산화 이온 농도 비율을 조절해 이 반응을 억제하고, 전해액의 화학 구조를 안정적으로 유지할 수 있는 전해액 배합 비율을 도출했다.
이 비율을 적용한 철-크롬 흐름전지는 250회 이상 충·방전을 반복해도 용량과 효율 등을 유지했다.
이현욱 교수는 “값싼 철·크롬계 전해액으로도 오래 쓸 수 있는 고출력 흐름전지를 만들 수 있다는 가능성을 보여준 연구”라며 “신재생에너지 발전량이 많고, 흐름전지를 설치할 만큼 국토 면적이 넓은 중국, 유럽 국가들이 큰 관심을 보이고 있는 기술”이라고 설명했다. 이다예기자 ties@ksilbo.co.kr