JP2022501766A - レドックスフロー電池用のポリベンズイミダゾール(pbi)膜 - Google Patents
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Abstract
Description
[0026]ここで、開示する主題の種々の実施形態を詳細に参照し、その1以上の例を以下に記載する。それぞれの実施形態は、主題の説明の目的で与えられ、それを限定するものではない。実際に、主題の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明において種々の修正及び変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴を他の実施形態において使用して、更に他の実施形態を生成させることができる。
又はそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。
正極:
VO2++H2O−e− → VO2++2H+ (充電)
VO2++H2O−e− ← VO2++2H+ (放電)
E0=+1.00Vvs標準水素電極(SHE)
負極:
V3++e− → V2+ (充電)
V3++e− ← V2+ (放電)
E0=−0.26VvsSHE
全化学反応:
VO2++V3++H2O →VO2++2H++V2+(充電)
VO2++V3++H2O ←VO2++2H++V2+(放電)
E0 cell=1.26VvsSHE
[0068]もちろん、本明細書に記載するレドックスフロー電池はVRBに限定されず、他のレドックス対を含む他の電池は本発明に包含される。代表的なレドックス対としては、限定なしにZn/Br2;Zn/Fe;Fe/Cr;ポリスルフィド/Br2;ポリスルフィド/I2;9,10−アントラキノン−2,7−ジスルホン酸(AQDS)/Br2;ポリ(メチルビオロゲン)(ポリ(MV))/ポリ(2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ−4−イルメタクリレート)(ポリ(TEMPO));ビス−(トリメチルアンモニオ)プロピルビオロゲンテトラクロリド(BTMAP−Vi)/BTMAPフェロセンジクロリド(BTMAP−Fc);2,6−ジヒドロキシアントラキノン(2,6−DHAQ)/フェロシアニド;及びアロキサジン7/8−カルボン酸(ACA)/フェロシアニドを挙げることができる。
材料及び方法:
[0078]3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニル(TAB、ポリマーグレード、約97.5%)はBASF Fuel Cell, Inc.によって提供され、受け取った状態で使用した。更なるモノマーを購入し、受け取った状態で使用した。PPA(115%)は、FMC Corporationから供給され、受け取った状態で使用した。α,α’−ジクロロ−p−キシレン(純度>98.0%)をTCIから購入し、受け取った状態で使用した。
[0079]代表的な重合は、モノマーとPPA溶媒とを組み合わせ、塔頂スターラーを用いて混合し、乾燥窒素でパージすることから構成されていた。反応窯の内容物を高温シリコーン油浴中で加熱し、ランプ/ソークの特徴を有するプログラム可能な温度制御装置によって温度を制御した。粘度の目視検査によって求めて反応が完了したら、他に示さない限りにおいて15ミルの制御されたゲート厚さを有するドクターブレードを使用して、ポリマー溶液を透明なガラスプレート上にキャストした。キャストした溶液を、25℃で55%の相対湿度に調節した湿度チャンバー中で膜に加水分解した。
[0080]キャストした状態の膜をDI水浴中に配置し、PH片を用いて水のpHをモニターした。7のpHが記録されるまで、8時間毎に水浴を交換した。この時点で、膜を2.6M硫酸浴中に24時間配置して酸ドープの平衡を確実にするか、又は架橋反応によって膜を更に変性した。
[0081]PBIゲル膜からPAを除去した後、それらをメタノール中のα,α’−ジクロロ−p−キシレンの0.0523M溶液の浴中に浸漬した。浴を覆って、30℃に加熱し、磁気スターラーバーを用いて撹拌した。架橋反応は、通常は6時間進行させた。次に、膜をDI水及びメタノールで周期的に少なくとも3回洗浄した。次に、酸ドープのために、膜を2.6M硫酸(SA)浴に24時間移した。
[0082]膜中のポリマー固形分、水、及び酸の相対量を測定することによって、硫酸をドープしたPBI膜の組成を求めた。膜の硫酸含量は、Metrohm 888 DMS Titrando自動滴定器を使用し、標準化水酸化ナトリウム溶液(0.10M)で膜試料を滴定することによって求めた。滴定したら、試料をDI水で十分に洗浄し、減圧下120℃において一晩乾燥した。次に、乾燥した試料を秤量して、膜のポリマー固形分含量を求めた。
[0085]1Hz〜50kHzの周波数範囲にわたり、FuelCon(TrueData-EIS PCM)電気化学ワークステーションを使用して、4プローブ電気化学インピーダンス分光(EIS)法により膜の面内伝導率を測定した。1.0cm×4.0cmの代表的な形状を有する膜試料を、測定装置の測定4電極ヘッド中に固定した。膜の伝導率は、次式を使用して計算した。
[0086]PermeGearの「並列」直接浸透セルを使用して、バナジウム(IV)(VOSO4)のクロスオーバーを測定した。セルは、試験下において膜によって分離された45mLの容積を有する2つのチャンバーを有する。チャンバーの温度は、再循環水浴を使用して25℃に調節した。代表的な試験装置は、ドナーチャンバー内に2.6M硫酸中の1.5M−VOSO4、及びレセプターチャンバー内に2.6M硫酸中の1.5M−MgSO4を含んでいた。バナジウム(IV)は248nmにおいて強い吸収特性を有しており;この特性を利用し、レセプターチャンバーの濃度を、Shimadzu UV-2450 UV/Vis分光計を使用して種々の時間間隔で測定した。VO2+透過率は、フィックの拡散則(式5)を使用して計算することができる。
[0087]24cm2の活性面積を有し、カーボンプレートに機械加工された液体電解質のための対向櫛形流路を利用したVRB試験セルを組み立てた。使用中は、膜を、空気中で400℃に30時間予め熱処理した同一の市販のカーボンペーパー電極の間にサンドイッチし、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルムのガスケットを施した。セルに、3.55の平均酸化状態及び4.2Mの全イオウ含量を有する1.60Mのバナジウム種から構成される、側部あたり100mLの電解液の2つのリザーバを取り付けた。電解質を、2つの耐酸性ダイヤフラムポンプによって120mL/分の一定の流速でセルを通して循環させた。充放電サイクル性能は、マルチチャネルポテンシオスタット(Model BT2000、Arbin Instruments Inc., College Station, TX)を使用して、72mA/cm2〜484mA/cm2の範囲の一定の電流密度において測定した。
[0088]10.71gのTAB(50ミリモル)及び13.44gの2−スルホテレフタル酸モノナトリウム(s−TPA、50ミリモル)を580gのPPAに加え、次の反応スキームに従って上記のように重合してs−PBIを形成した。
[0091]中和した膜をα,α’−ジクロロ−p−キシレンの0.0523Mメタノール溶液中に浸漬し、30℃においてで6時間撹拌して架橋膜を形成した。膜を、脱イオン水、次にメタノールで4回、次に水でもう1回洗浄した。架橋した膜を2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析決定した。架橋反応の反応スキームは次の通りであった。
[0098]2つの異なる吸収された溶液(硫酸及びV(IV)/H+溶液)についての結果を比較すると、バナジウム電解液中におけるゲル膜の伝導率の低下は2つの要因から生じると考えられた。第1は、バナジウムイオンが負に荷電したスルホネート基(pKa=約−2)との吸引力によって膜と相互作用し、プロトンの流れを妨害し得ることである。この溶液についてのPBIゲル膜におけるドロップイン伝導率はまた、バナジウムイオンを含む電解液の固有伝導率にも起因していた。プロトンコンダクタンスの主要因はイオンの移動度であるので、バナジウム濃度の増加が単に電解液の粘度の増加に関連して電解液のプロトン伝導性を減少させることは驚くべきことではなかった。PBIゲル膜は、Grotthussメカニズムによるプロトン輸送だけでなく、膜中の電解質の移動度も可能にすることによってプロトン伝導性を増大させる相当に開いた形態を有すると考えられ、したがって、膜を通るプロトン輸送はバナジウムイオンの導入による粘度の増加によって影響を受け得る。
[0100]PPA法にしたがってTABをテレフタル酸(TPA)と重合することによって上記のように製造したパラ−PBI膜を、脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を使用して全ての酸が除去されていることを確認した。次に、中和した膜を2.6M硫酸の溶液中に少なくとも24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、398mS/cmであった。
[0101]実施例2に記載されたようにして形成された膜から架橋パラ−PBI膜を製造した。5.5016gのα,α’−ジクロロ−p−キシレン(31.43ミリモル)を秤量し、600mLのメタノール中に溶解して溶液を形成し、これをガラス皿中に注ぎ入れた。中和した膜をメタノールで3回洗浄した後、それをガラス皿中の溶液に加えた。混合物を覆い、30℃に加熱し、磁気スターラーバーを用いて一晩撹拌した。次に、架橋した膜を取り出して、洗浄瓶を使用してメタノールで洗浄した。それを脱イオン水で数回洗浄し、続いてメタノール及び脱イオン水で更に洗浄した。架橋した膜を50重量%硫酸の溶液中に24時間配置し、140℃において5分間ホットプレスして、厚さを0.34mmから0.09mmに減少させた。ホットプレスした架橋膜を2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、492mS/cmであった。
[0103]上記記載のPPA法で製造したパラ−PBI膜を、脱イオン水浴中で数回洗浄してPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を使用して全ての酸が除去されたことを確認した。1000mLのエルレンマイヤーフラスコ内において、7.88gの4,4’−ビス(クロロメチル)ビフェニル(31.38ミリモル)を600mLのN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)中に溶解した。溶液をガラス皿中に注ぎ入れ、それに膜を加えた。この架橋反応を80℃で6時間撹拌した。続いて、膜を脱イオン水、続いてメタノールで4回、次に水でもう1回洗浄した。架橋した膜を2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、367mS/cmであった。
[0104]上記記載のPPA法で製造したパラ−PBI膜を、脱イオン水浴中で数回洗浄してPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を用いて全ての酸が除去されたことを確認した。次に、7.5gの(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン(31.73ミリモル)を600mLのメタノール中に溶解して0.0523M溶液を形成し、これを次に中和した膜を含むガラス皿中に注ぎ入れた。架橋反応を室温において2時間行った。次に、膜を2.6M硫酸の溶液中に少なくとも24時間直接配置した後、特徴分析を行った。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、537mS/cmであった。
[0105]42.854gの3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニル(TAB、200ミリモル)、4.153gのTPA(25ミリモル)、29.073gのイソフタル酸(IPA、175ミリモル)、及び685gのPPAを、塔頂メカニカルスターラーを備えた3口の1000mLレジンケトルに加えた(IPA:TPAのモル比=7:1、10重量%のモノマー充填量)。重合を、220℃の湯浴温度を使用し、窒素雰囲気中で24時間行った。次に温度を180℃まで低下させ、還流凝縮器を取り付け、103gの脱イオン水をゆっくりと加えて7.82重量%の安定化したポリマー溶液を調製した。溶液を更に8時間撹拌した。100.5gのポリマー溶液、及び100メッシュの寸法を有する3.6355gのメタ−PBI粉末を、三ツ口の蓋及び塔頂めたに刈るスターラーを有するレジンケトルに加えた(溶液中のポリマーと100メッシュPBI粉末との重量比=1:0.5)。窒素雰囲気下において、混合物を165℃に4時間加熱し、次に200℃に30分間上昇させた後、15ミルのドクターブレードでガラス基材上にキャストした。これを、25℃で55%RHに調節した湿度チャンバー内で24時間以上膜に加水分解した。次に、膜を脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。pH指示紙を使用して、全ての酸が除去されたことを確認した。中和した膜を2.6M硫酸の溶液中に配置し、少なくとも24時間放置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、175mS/cmであった。
[0107]6.8811gのTAB(32.11ミリモル)、0.6673gのTPA(4.01ミリモル)、4.6689gのイソフタル酸(IPA、28.10ミリモル)、及び110gのPPAを、塔頂メカニカルスターラーを装備した100mLの反応釜に加えた(7:1のIPA:TPAの比、11重量%のモノマー充填量)。窒素雰囲気中、220℃の油浴温度を使用して、重合を24時間行った。溶液を、20ミルのゲート厚さを有するドクターブレードを使用してガラス板に塗布し、続いて24時間以上加水分解した。膜を脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を使用して全ての酸が除去されていることを確認した。次に、これをイソプロパノールと85重量%PAの1:1溶液中に浸漬して、24時間撹拌した。それを混合物から取り出し、ベンチトップ上で30分間蒸発させた。膜を2.6M硫酸溶液中に24時間浸漬した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、228mS/cmであった。
[0109]1.778gのTAB(8.30ミリモル)、2.226gのs−TPA(8.30ミリモル)、及び96gのPPAを、塔頂メカニカルスターラーを備えた100mLの反応釜に加えた(4重量%のモノマー充填量)。重合を、窒素雰囲気中220℃において48時間行った。この溶液を、15ミルのゲート厚さを有するドクターブレードを使用してガラス板に塗布し、続いて24時間以上加水分解した。膜を脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。pH指示紙を使用して全ての酸が除去されたことを確認した。700mLのメタノールと6.543gのα,α’−ジクロロ−p−キシレン(37.38ミリモル)とを混合して溶液を形成し、これに中和した膜を加え、室温において24時間撹拌した。次に、膜を溶液から取り出し、脱イオン水及びメタノールで複数回洗浄した。これを脱イオン水浴中に配置し、次に2.6M硫酸浴中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、289mS/cmであった。
[0110]5.937gのTAB(27.71ミリモル)、5.490gの2,5−ジヒドロキシテレフタル酸(ジOH−TPA、27.71ミリモル)、及び362.32gのPPAを反応窯に加え、窒素雰囲気下において塔頂メカニカルスターラーを使用して撹拌した。重合を、窒素雰囲気中220℃において24時間行った。溶液を、20ミルのゲート厚さを有するドクターブレードを使用してガラス板に塗布し、続いて24時間以上加水分解した。PA中で吸収させた膜を、脱イオン水浴中で膜を数回洗浄した。進行する前に、pH表示紙を使用して全ての酸が除去されたことを確認した。中和した膜を2.6M硫酸の溶液中に配置し、24時間撹拌した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、608mS/cmであった。
[0111]5.9599gのTAB(27.81ミリモル)、2.3104gのIPA(13.91ミリモル)、3.7297gの5−スルホイソフタル酸モノナトリウム塩(5SIPA、13.91ミリモル)、及び138gのPPAを、塔頂メカニカルスターラーを備えた100mLの反応釜に加えた(1:1の比のIPA:5SIPA、8重量%のモノマー充填量)。重合を、窒素雰囲気中220℃において24時間行った。溶液を、20ミルのゲート厚さを有するドクターブレードを使用してガラス板に塗布し、続いて24時間以上加水分解した。膜を脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を使用して全ての酸が除去されていることを確認した。中和した膜を2.6M硫酸の溶液中に配置し、24時間撹拌した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、109mS/cmであった。
[0112]N,N−ジメチルアセトアミド溶液をキャスト及び乾燥することによって製造された商業的に入手できるメタ−PBIフィルムを、受け取った状態で使用した。フィルムを2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。硫酸中における面内イオン伝導率を室温において測定したところ、13.1mS/cmであった。V(IV)/H+溶液(1.5M−VOSO4+2.6M硫酸)中に3日間浸漬した後の面内イオン伝導率を室温において測定したところ、12.2mS/cmであった。膜中のポリマー固形分含量は65.6%であると求められた。
比較例2:
[0116]N,N−ジメチルアセトアミド溶液をキャスト及び乾燥することによって製造された商業的に入手できるメタ−PBIフィルムを、受け取った状態で使用した。最初に1000mLのメタノールを9.27gのα,α’−ジクロロ−p−キシレン(52.95ミリモル)と混合して溶液を形成し、これを膜を含むガラス皿中に注ぎ入れることによって架橋反応を行った。膜を含む溶液を覆い、30℃に加熱し、磁気スターラーバーを使用して24時間撹拌した。架橋した膜を溶液から取り出し、洗浄し、外気中で乾燥させた。乾燥した後、架橋した膜を2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、15.6mS/cmであった。
[0117]N,N−ジメチルアセトアミド溶液をキャスト及び乾燥することによって製造された商業的に入手できるメタ−PBIフィルムを、受け取った状態で使用した。膜を85重量%PAの浴中に48時間配置した。膜を脱イオン水浴中で数回すすいでPAを除去した。進行する前に、pH指示紙を使用して全ての酸が除去されていることを確認した。中性になったら、それを2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、11.6mS/cmであった。
[0118]N,N−ジメチルアセトアミド溶液をキャスト及び乾燥することによって製造された商業的に入手できるメタ−PBIフィルムを、受け取った状態で使用した。膜を85重量%PAの浴中に48時間配置した。最初に1000mLのメタノールを9.40gのα,α’−ジクロロ−p−キシレン(53.70ミリモル)と混合して溶液を形成し、これを膜を含むガラス皿中に注ぎ入れることによって架橋反応を行った。膜を含む溶液を覆い、30℃に加熱し、磁気スターラーを使用して25時間撹拌した。次に、架橋した膜を溶液から取り出し、メタノール及び脱イオン水中で洗浄した後、外気中で乾燥させた。次に、架橋した膜を2.6M硫酸の溶液中に24時間配置した後、特性分析した。室温において面内イオン伝導率を測定したところ、16.7mS/cmであった。
Claims (15)
- レドックスフロー電池膜を形成する方法であって、
ポリリン酸、芳香族又はヘテロ芳香族テトラアミノ化合物、及び芳香族又はヘテロ芳香族カルボン酸化合物を含む重合組成物であって、前記芳香族又はヘテロ芳香族カルボン酸化合物は、芳香族又はヘテロ芳香族ポリカルボン酸又はそのエステル、無水物、又は酸塩化物を含み、及び/又は芳香族又はヘテロ芳香族ジアミノカルボン酸を含む重合組成物を形成すること;
前記芳香族又はヘテロ芳香族テトラアミノ化合物を前記芳香族又はヘテロ芳香族カルボン酸化合物と重合して、前記ポリリン酸中に溶解したポリベンズイミダゾールを含むポリマー溶液を形成すること;
前記ポリマー溶液を成形して、前記ポリマー溶液を含む膜前駆体を形成すること;
前記膜前駆体のポリリン酸の少なくとも一部を加水分解してリン酸及び水を形成し、それにより、前記膜前駆体が、前記ポリベンズイミダゾールを含むゲル膜を形成すること、ここで、当該ゲル膜が、ポリベンズイミダゾールを含み、構造を失うことなく約60重量%以上の液体含有物を含ませることができる自己保持膜であり;及び
前記ゲル膜に、レドックスフロー電池支持電解質を吸収させること;
を含む、上記方法。 - 前記重合組成物が、前記重合組成物の約10重量%以下の濃度の前記芳香族又はヘテロ芳香族テトラアミノ化合物及び前記芳香族又はヘテロ芳香族カルボン酸化合物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記芳香族又はヘテロ芳香族テトラアミノ化合物が、2,3,5,6−テトラアミノピリジン;3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルスルホン;3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルエーテル;3,3’,4,4’−テトラアミノビフェニル;1,2,4,5−テトラアミノベンゼン;3,3’,4,4’−テトラアミノベンゾフェノン;3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルメタン;及び3,3’,4,4’−テトラアミノジフェニルジメチルメタン、又はそれらの塩、或いはそれらの任意の組合せを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記芳香族又はヘテロ芳香族カルボン酸化合物が、ピリジン−2,5−ジカルボン酸;ピリジン−3,5−ジカルボン酸;ピリジン−2,6−ジカルボン酸;ピリジン−2,4−ジカルボン酸;4−フェニル−2,5−ピリジンジカルボン酸;3,5−ピラゾールジカルボン酸;2,6−ピリミジンジカルボン酸;2,5−ピラジンジカルボン酸;2,4,6−ピリジントリカルボン酸;ベンズイミダゾール−5,6−ジカルボン酸;5−ヒドロキシイソフタル酸;4−ヒドロキシイソフタル酸;2−ヒドロキシテレフタル酸;5−アミノイソフタル酸;5−N,N−ジメチルアミノイソフタル酸;5−N,N−ジエチルアミノイソフタル酸;2,5−ジヒドロキシテレフタル酸;2,6−ジヒドロキシイソフタル酸;4,6−ジヒドロキシイソフタル酸;2,3−ジヒドロキシフタル酸;2,4−ジヒドロキシフタル酸;3,4−ジヒドロキシフタル酸;1,8−ジヒドロキシナフタレン−3,6−ジカルボン酸;ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸;イソフタル酸;テレフタル酸;フタル酸;3−フルオロフタル酸;5−フルオロイソフタル酸;2−フルオロテレフタル酸;テトラフルオロフタル酸;テトラフルオロイソフタル酸;テトラフルオロテレフタル酸;3−スルホフタル酸;5−スルホイソフタル酸;2−スルホテレフタル酸;テトラスルホフタル酸;テトラスルホイソフタル酸;テトラスルホテレフタル酸;1,4−ナフタレンジカルボン酸;1,5−ナフタレンジカルボン酸;2,6−ナフタレンジカルボン酸;2,7−ナフタレンジカルボン酸;ジフェン酸;ジフェニルエーテル 4,4’−ジカルボン酸;ベンゾフェノン−4,4’−ジカルボン酸;ビフェニル−4,4’−ジカルボン酸;4−トリフルオロメチルフタル酸;2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン;4,4’−スチルベンジカルボン酸;及び4−カルボキシ桂皮酸、又はそれらの任意の組み合わせを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記膜前駆体が20μm〜約4,000μmの厚さを有する、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記加水分解を、約0℃〜約150℃の温度及び約20%〜100%の相対湿度において行う、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記ゲル膜を架橋することを更に含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- レドックスフロー電池膜であって、
構造を失うことなく約60重量%以上の液体含有物を含ませることができる自己支持膜であるポリベンズイミダゾールゲル膜;及び
前記ポリベンズイミダゾールゲル膜内に吸収されたレドックスフロー電池支持電解質;
を含み;
前記レドックスフロー電池膜は、約100mS/cm2以上の2.6M硫酸溶液中における面内イオン伝導率を示す、上記レドックスフロー電池膜。 - 前記支持電解質が、塩酸、硝酸、フルオロスルホン酸、又は硫酸、或いはそれらの混合物のような鉱酸;酢酸、ギ酸、p−トルエンスルホン酸、又はトリフルオロメタンスルホン酸、或いはそれらの混合物のような強有機酸;或いは1以上の鉱酸及び/又は1以上の有機酸の組合せを含むか;或いは前記支持電解質が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、又はそれらの任意の組合せを含むか、或いは前記支持電解質が、テトラアルキルアンモニウムカチオンを含む、請求項8又は9に記載のレドックスフロー電池膜。
- 前記レドックスフロー電池膜が架橋されている、請求項8〜10のいずれかに記載のレドックスフロー電池膜。
- ポリベンズイミダゾールゲル膜、及び前記ポリベンズイミダゾールゲル膜内に吸収されているレドックスフロー電池支持電解質を含むレドックスフロー電池であって、前記ポリベンズイミダゾールゲル膜は、構造を失うことなく約60重量%以上の液体含有物を含ませることができる自己支持膜であり、前記レドックスフロー電池は、約100mA/cm2以上の電流密度で作動させることができる、上記レドックスフロー電池。
- 前記レドックスフロー電池がバナジウムフロー電池である、請求項12に記載のレドックスフロー電池。
- 前記レドックスフロー電池が、242mA/cm2の電流密度において、約90%以上のクーロン効率及び/又は約75%以上のエネルギー効率及び/又は約80%以上の電圧効率を有する、請求項12又は13に記載のレドックスフロー電池。
- 前記レドックスフロー電池が、483mA/cm2の電流密度において、約90%以上のクーロン効率及び/又は約65%以上のエネルギー効率及び/又は約65%以上の電圧効率を有する、請求項12〜14のいずれかに記載のレドックスフロー電池。
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