탄소나노튜브-탄소펠트 복합체 전극의 합성 방식에 따른 담수화 전지 시스템의 성능 평가

• 영문명: Performance Evaluation of Desalination Battery Systems based on Synthesis Method of Carbon Nanotube-Carbon Felt Composite Electrodes
• 발행기관: 한국방재학회
• 저자명: 김상균(Sanggyun Kim) 김중현(Junghyeon Kim) 이수진(Sujin Lee) 변임규(Imgyu Byun)
• 간행물 정보: 『2. 한국방재학회 논문집』24권 5호, 303~309쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.10.31

국문 초록

담수화 전지 시스템의 염소 이온 제거 성능 및 전류 충전량 향상을 위해 탄소질 전극에 탄소나노튜브를 코팅하였다. CF(Carbon Felt) 전극에 dip-coating (D-CNT@CF) 및 전기영동(E-CNT@CF)의 방법으로 MWCNT (Multi-Walled Carbon Nanotube)를 부착하여 두 종류의 복합전극을 제작하였다. 제작된 복합전극들을 담수화 배터리 시스템에 적용하여 충전 과정에서 염소이온 제거 효율과 전류 충전량을 테스트하였다. D-CNT@CF의 표면에서는 MWCNT의 미세플록이 관찰되었으며 E-CNT@CF의 표면에서는 MWCNT가 균일하게 코팅되어 있는 형상이 관찰되었다. 전극성능 평가 결과, 염소이온 제거율은 CF 대비 D-CNT@CF가 3.5%, E-CNT@CF가 19.4% 향상되었으며 전류 최대 충전량 도달 시간은 CF 대비 D-CNT@CF가 40.0%, E-CNT@CF가 60.0% 감소하였다. 본 연구결과를 바탕으로 전기영동에 의한 탄소질 전극의 표면개질은 안정적으로 코팅이 가능함과 동시에 담수화 전지 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

To enhance chlorine ion removal and increase the current charging capacity of a desalination battery system, carbon nanotubes were applied to a carbonaceous electrode. Two types of composite electrodes were fabricated by attaching multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) to a carbon felt (CF) electrode via dip coating (D-CNT@CF) and electrophoresis (E-CNT@CF). These composite electrodes were then tested within a desalination battery system to evaluate their chlorine ion removal efficiency and current charging performance during the charging process. Microflocs of MWCNTs were observed on the surface of D-CNT@CF, whereas a uniform coating of MWCNTs was achieved on the surface of E-CNT@CF. Performance evaluations revealed that chlorine ion removal rates improved by 3.5% for D-CNT@CF and by 19.4% for E-CNT@CF compared to that of CF. Furthermore, the time required to reach maximum current charge was 40.0% for D-CNT@CF and E-CNT compared to CF. @CF decreased by 60.0%. These findings suggest that surface modification of carbonaceous electrodes through electrophoresis can result in a more stable coating and improve the performance of desalination battery systems.

목차

1. 서 론

2. 재료 및 방법

3. 결과 및 고찰

4. 결 론

감사의 글

References

키워드

담수화 전지 염소이온 제거 전류 충전량 Desalination Battery Chlorine Ion Removal Current Charging Capacity Carbon Felt MWCNT