KR101130575B1 - 바나듐 레독스 흐름 전지 스택을 이용한 난용성 ｖ２０５로 바나듐 전해질을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난용성 V₂O₅를 이용하여 바나듐 전해질을 생성하는 방법에 관한 것으로, H₂SO₄ 용액을 포함하는 양극 전해질 탱크(20)에 V₂O₅를 용해하는 단계,
H₂SO₄ 용액을 포함하는 음극 전해질 탱크(19)에 Zn을 넣고 V^{3 +}전해질을 용해하는 단계,
상기 양극 전해질 탱크(20)의 H₂SO₄용액에 용해된 V^{5 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 음극에 해당하는 전극으로 보내며, 상기 음극 전해질 탱크(19)의 V^{3 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 양극에 해당하는 전극으로 보내는 단계,
상기 V^{5 +} 전해질은 레독스 흐름 전지 스택의 음극에 해당하는 전극에서 환원되어 V^{4 +}를 생성하고 상기 V^{3 +}는 양극에 해당하는 전극에서 산화되어 V^{4 +}를 생성하는 단계,
음극에 해당하는 전극에서 생성된 V^{4 +}가 양극 전해질 탱크(20)로 보내지고 양극에 해당하는 전극에서 생성된 V^{4 +}는 음극 전해질 탱크(19)로 보내져서 Zn에 의해 V^{3 +}가 되고, 양극 전해질 탱크(20)에 V^{4 +}와 V^{5 +}가 존재하도록 하며 바나듐 전해질을 생성하는 단계, 및
양극 전해질 탱크에 V₂O₅를 용해하고 음극 전해질 탱크에 Zn 및 V^{3 +}를 용해시켜 원하는 농도 및 조성의 바나듐 전해질을 생성하는 것이다.

Description

바나듐 레독스 흐름 전지 스택을 이용한 난용성 Ｖ２０５로 바나듐 전해질을 제조하는 방법{A METHOD FOR PRODUCING VANADIUM ELECTROLYTE FROM SLIGHTLY SOLUABLE V2O5 BY USING VANADIUM REDOX FLOW BATTERY STACK}

본 발명은 바나듐 레독스 흐름 전지 스택을 이용하여 난용성 V₂O₅로부터 바나듐 전해질을 제조하고자 하는 것이다.

레독스 흐름전지는 최근 전 세계적으로 가장 큰 관심을 불러일으키고 있는 에너지 혁명, 신재생에너지, 온실가스 감축, 2차전지, 스마트그리드와 긴밀하게 연관된 핵심 제품 중 하나이다. 현재 대부분의 에너지를 화석연료로부터 얻고 있으나, 이러한 화석연료의 사용은 대기오염, 산성비 및 지구 온난화와 같이 환경에 심각한 악영향을 미치고 있으며, 에너지 효율도 낮은 문제점이 있다. 이러한 화석연료의 사용에 따른 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 신재생에너지에 대한 관심이 급속도로 높아졌다. 이러한 신재생에너지에 대한 관심 및 연구는 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 신재생에너지 시장이 국내외적으로 성숙단계에 접어들었다고는 하지만 재생에너지의 특성상 시간 및 날씨 등의 환경영향에 따라 발생하는 에너지의 양이 크게 변화한다는 문제점이 있고, 이로 인해 발생된 재생에너지를 저장하는 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)의 보급이 매우 필요한 상황이며, 이러한 대용량 에너지저장시스템으로 주목받고 있는 것이 레독스 흐름전지(Redox flow battery)이다.

본 발명은 레독스 흐름 전지중 전해질로서 바나듐을 이용하는 바나듐 레독스 흐름 전지에 관한 것이며 바나듐 레독스 흐름 전지는 양극 및 음극 전극을 구비하는 스택으로 이루어져 있으며 양극에서는 V^{4 +}가 V^{5 +}로 음극에서는 V^{3 +}가 V^{2 +}로 산화 환원 반응이 일어나면서 전해질이 충방전 된다.

이와 같이 바나듐 레독스 흐름 전지에서는 V^{2 +} ~ V^{5 +}의 전해질이 필요한데 종래에는 상기 바나듐 전해질을 VOSO₄ 수용액으로 만들었으며 이 경우 가격이 너무 비싼 단점이 있었다.

따라서, 가격이 저렴한 V₂O₅를 사용하여 높은 농도의 바나듐 전해질을 제조하면 VRB시스템의 가격을 크게 낮출 수 있다. 그러나 현재까지 개발된 V₂O₅를 사용하여 바나듐 전해질을 제조하는 방법은 V₂O₅를 용해시키는 별도의 장치 제작이 필요하며 이러한 장치에 필요한 전극 등에 대한 요구도 높아서 전해질 제조 가격이 비싸고 조작이 번거로운 단점이 있었다.

본 발명은 바나듐 레독스 흐름 전지에서 사용되는 바나듐 전해질을 저렴하게 제조하기 위해 별도의 장치 제작 없이 레독스 흐름 전지 스택을 이용하여 V₂O₅로 부터 바나듐 전해질을 제조하고자 하는 것이다.

본 발명은 난용성 V₂O₅를 이용하여 바나듐 전해질을 생성하는 방법에 관한 것으로, H₂SO₄ 용액을 포함하는 양극 전해질 탱크(20)에 V₂O₅를 용해하는 단계, H₂SO₄ 용액을 포함하는 음극 전해질 탱크(19)에 Zn을 넣고 V^{3 +}전해질을 제조하는 단계,상기 양극 전해질 탱크(20)의 H₂SO₄용액에 용해된 V^{5 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 음극에 해당하는 전극으로 보내며, 상기 음극 전해질 탱크(19)의 V^{3 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 양극에 해당하는 전극으로 보내는 단계, 상기 V^{5 +} 전해질은 전지 스택의 음극에 해당하는 전극에서 환원되어 V^{4 +}를 생성하고 상기 V^{3 +}는 양극에 해당하는 전극에서 산화되어 V^{4 +}를 생성하는 단계, 및 음극에 해당하는 전극에서 생성된 V^{4 +}가 양극 전해질 탱크(20)로 보내지고 양극에 해당하는 전극에서 생성된 V⁴⁺는 음극 전해질 탱크(19)로 보내져서 양극 전해질 탱크(20)에 V^{4 +}와 V^{5 +}가 존재하도록 하며 바나듐 전해질을 생성하는 것이다.

또한, 음극 전해질 탱크(19)로 보내진 V^{4 +}는 Zn에 의하여 환원되어 V^{3 +}를 형성하며 양극 전해질 탱크에 V₂O₅를 용해하고 음극 전해질 탱크에 Zn 및 V^{3 +}를 용해시켜 원하는 농도 및 조성의 바나듐 전해질을 생성하도록 하는 것이다.

또한, 본 발명에서 양극 전해질 탱크(20)에 생성된 V^{4 +} 및 V^{5 +}를 스택의 음극에 해당하는 전극에 계속적으로 보내어 환원시킴으로써 V^{4 +}, V^{3 +}, V^{2 +}의 전해질을 생성하도록 하였다.

또한, 본 발명의 또 다른 구성은 제1 내지 제4의 양극 전해질 탱크(40, 40', 40'', 40''')를 각각의 사이에 존재하는 제1 내지 제3의 스택(31. 31'. 31'')의 음극에 해당하는 전극에 연결하며, 제1 내지 제3의 스택(31. 31'. 31'')의 양극에 해당하는 전극은 Zn과 V^{3 +}, H₂SO₄를 포함하는 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크(39, 39', 39'')와 연결되고 제1 양극 전해질 탱크(40)에 V₂O₅가 용해되어 있으며, 제1 내지 제4의 양극 전해질 탱크의 바나듐 전해질은 스택의 음극에 해당하는 전극에서 단계적으로 환원되어 V^{4 +}, V^{3 +}, V^{2 +}를 생성하고 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크의 V^{3 +}은 제1 내지 제3의 스택에서 산화되어 V⁴⁺를 생성하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 스택의 양극에 해당하는 전극으로부터 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크에 보내지는 V^{4 +}는 음극 전해질 탱크 안의 Zn에 의하여 다시 환원되어 V^{3 +}가 된다.

또한, 본 발명의 또 다른 구성은 H₂SO₄와 V₂O₅를 함유한 전해질 탱크(20), 상기 전해질 탱크(20)의 출구(16')에 연결된 배출 튜브(17'), 상기 배출 튜브(17')와 음극에 해당하는 전극이 연결되는 레독스 흐름 전지 스택(11), 상기 스택(11)의 음극에 해당하는 전극과 전해질 탱크(20)의 입구를 연결하는 유입 튜브(18'), H₂SO₄와 V^{3 +}이 용해되고 Zn을 포함하는 음극 전해질 탱크(19), 상기 음극 전해질 탱크(19)의 입구(15)와 출구(16)는 유입 튜브(18) 및 배출 튜브(17)에 의하여 상기 스택의 양극에 해당하는 전극과 연결된 것을 특징으로 하는 바나듐 이온 생성 장치이다.

또한, 본 발명의 또 다른 구성은 H₂SO₄와 V₂O₅를 함유한 제1 양극 전해질 탱크(40)와 H₂SO₄를 함유한 제2 내지 제4 양극 전해질 탱크(50', 50'', 50'''), 제1 양극 전해질 탱크(50)와 제2 양극 전해질 탱크(50') 사이에 존재하는 제1 레독스 흐름 전지 스택(41), 제2 양극 전해질 탱크(50')와 제3 양극 전해질 탱크(50'') 사이에 존재하는 제2 레독스 흐름 전지 스택(41'), 제3 양극 전해질 탱크(50'')와 제4 양극 전해질 탱크(50''') 사이에 존재하는 제3 레독스 흐름 전지 스택(41''), 레독스 흐름 전지 스택(41, 41', 41'')의 양극에 해당하는 전극과 연결된 H₂SO₄, V^{3 +}, Zn을 함유한 전해질 탱크를 포함하는 바나듐 이온 생성 장치이다.

본 발명은 바나듐 레독스 흐름 전지(VRB)에서 활물질로 사용되는 바나듐 전해질을 제작하기 위해 가격이 비싼 VOSO₄ 대신 난용성이나 가격이 저렴한 V₂O₅를 사용하여 바나듐 전해질을 제작함으로써 우수한 경제적 효과를 가져오도록 하였다.

도 1은 레독스 흐름 전지의 개요도 이다.
도 2는 본 발명에 의한 VRB 스택을 이용하여 V₂O₅를 용해시키는 장치 구조도
도 3은 본 발명에 의한 VRB 스택을 이용하여 V₂O₅를 용해시키는 또 다른 장치 구조
도 4는 본 발명에 의한 다수의 VRB 스택을 사용하여 서로 다른 원자가를 가지는 다양한 바나듐 전해질을 제조하는 장치 구조도
도 5는 본 발명에 의한 다수의 VRB 스택을 사용하여 서로 다른 원자가를 가지는 다양한 바나듐 전해질을 제조하는 또 다른 장치 구조도

도 1은 본 발명에서 이용하고자 하는 바나듐 레독스 흐름전지의 개요도이다. 바나듐레독스 흐름 전지 스택은 음극 전극(2)와 양극 전극(3)으로 이루어지는 셀(1)의 다수가 적층된 구조이며 음극 전해질 탱크(4) 및 양극 전해질 탱크(5) 에 보관된 바나듐 전해질은 펌프(6, 7)에 의하여 스택에 공급되고 스택의 음극 전극(2) 및 양극 전극(3)에서 산화 환원 반응이 일어나며 외부로 에너지를 공급(방전)하거나 외부로부터 에너지를 공급(충전) 받는다.

구체적으로, 양극에서 V^{5 +}가 V^{4 +}로 환원되고 음극에서 V^{2 +}가 V^{3 +}로 산화되면서 전자가 방출되어 두 개의 전극에서 전위차가 생성되고 이로 인한 방전(Discharge)에 의하여 외부로 에너지를 공급하게 된다.

이에 반하여 외부로부터 충전(Charge)되는 경우에는 양극에서 V^{4 +}가 V^{5 +}로 산화되고 음극에서는 V^{3 +}가 V^{2 +}로 환원된다.

본 발명은 도 1의 레독스 흐름 전지 스택의 음극 전극과 양극 전극을 각각 V₂O₅로부터 V²⁺ ~ V^{5 +}를 생성하고자 하는 용도의 양극에 해당하는 전극과 음극에 해당하는 전극으로 사용하여 V₂O₅로부터 V^{2 +} ~ V^{5 +}를 생성하고자 하는 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 바나듐 전해질을 생성하고자 하는 것인데 스택의 음극에 해당하는 전극과 연결된 양극 전해질 탱크(20)에는 1~6M의 H₂SO₄용해액을 구비하고 1~2M의 V₂O₅를 침전시킨다. 침전된 V₂O₅에서는 H₂SO₄용액에 소량 용해되면서 V^{5 +}가 생성된다. 또한, 스택의 양극에 해당하는 전극과 연결된 음극 전해질 탱크(19)에는 H₂SO₄용액에 V^{4 +}를 용해하고 Zn을 넣어 V^{3 +}를 제조한다.

이후 스택에 일정 전압 및 전류 (바람직하게는 1.5 ~ 1.7 V 및 400~600A/m²)을 걸어주며 스택 양쪽의 용액을 교반기(12, 12')에 의하여 휘저으면 양극 전해질 탱크(20)의 V₂O₅용해액에서부터 전해질화된 V^{5 +}가 배출 통로(17')을 통해 스택으로 공급되어 V^{4 +}로 환원되고 음극 전해질 탱크(19)의 V^{3 +} 전해질은 배출 통로(17)을 통해 스택의 양극에 해당하는 전극에 공급되어 V^{4 +}로 산화 반응이 일어나게 된다.

이 경우 양쪽의 전해질 탱크의 배출구(16, 16')에는 필터(14, 14')를 구비하여 전해질 탱크에 침전되어 있는 Zn과 V₂O₅가 스택으로 공급되지 않도록 한다.

이러한 반응에 의하여 양극 전해질 탱크(20)에서는 스택을 통과하여 V^{5 +}가 V^{4 +}로 환원되므로 V₂O₅가 더 용해되어 V^{5 +} 전해질이 더 생성되게 된다. 또한, 음극 전해질 탱크(19)에 생성된 (V^{3 +}가 스택을 지나 산화되면서) V^{4 +}는 Zn이 Zn^{2 +}로 전해질화되면서 V^{4 +}는 V^{3 +}로 환원된다.

따라서, 양극 전해질 탱크(20)에는 V₂O₅용액의 V^{5 +} 전해질이 스택을 지나면서 환원되어 V⁴⁺와 V^{5 +}가 혼합된 상태가 되고, 시간이 지나면서 계속적인 환원 반응에 의하여 V^{3 +} 및 V²⁺의 전해질이 생성된다. 이러한 화학반응에 의하여 레독스 흐름 전지 스택에서 필요한 바나듐 전해질 (V^{2 +} ~V^{5 +})를 추출함으로써 난용성 물질인 V₂O₅로부터 원하는 바나듐 전해질을 생성하게 되는 것이다.

실제 레독스 흐름 전지에서는 방전시 원하는 기전력을 공급받기 위해 음극 전극에서 V^{2 +}가 V^{3 +}로 산화 반응이 이루어지고 양극 전극에서는 V^{5 +}가 V^{4 +}로 환원 반응이 이루어지나 본 발명에서는 레독스 흐름 전지 스택이 외부로 전력을 공급하는 것이 아니므로 양극 전극 즉 음극에 해당하는 전극에서 V^{5 +}가 V^{4 +}로 환원 반응이 이루어지도록 하였다.

이와 같이 본 발명은 난용성 V₂O₅ 용해액을 기존의 레독스 흐름 전지 스택에 연결하여 환원 반응에 의하여 V^{5 +}로부터 V^{2 +} ~ V^{4 +}를 생성하는 것이다.

본 발명에 이용되는 레독스 흐름 전지 스택의 양극 및 음극 전극은 카본 펠트 전극을 이용하였다.

본 발명은 레독스 흐름 전지 스택을 이용하여 V₂O₅로부터 생성되는 소량의 V^{5 +} 전해질을 환원 반응시킴으로써 원하는 바나듐 전해질을 생성하고자 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 구성으로 필터(24, 24')와 배출 튜브(27, 27')의 위치를 변형한 것이다. 즉, 도 2와는 달리 필터와 배출 튜브를 전해질 용액 안에 놓도록 하여 제조의 편리성을 도모한 것이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 구성으로 제1 내지 제4의 양극 전해질 탱크(40, 40', 40'', 40''')를 제1 내지 제3의 레독스 흐름 전지 스택(31, 31', 31'')에 단계적으로 연결되도록 하여 각각의 전해질 탱크에는 V^{5 +}, V^{4 +}, V^{3 +}, V^{2 +}의 전해질 각각이 생성되도록 하였다. 스택에서 산화 환원 반응이 이루어지도록 양극에 해당하는 전극에는 Zn을 포함하는 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크(39, 39', 39'')를 구비하도록 하였다.

제1 양극 전해질 탱크(40)에는 V₂O₅에서 용해된 V^{5 +}가 생성되고 V^{5 +}는 제1 양극 전해질 탱크(40)의 배출구를 통해 제1 레독스 흐름 전지 스택(31)의 음극에 해당하는 전극으로 보내져 환원되어 V^{4 +}를 생성하며 제2 양극 전해질 탱크(40')로 보내진다. 마찬가지로 제2 양극 전해질 탱크(40')의 V^{4 +}는 제2 레독스 흐름 전지 스택(31')을 지나 V^{3 +}를 생성하고 제3 양극 전해질 탱크(40'')에 보관된다. 또한, 제3 양극 전해질 탱크(40'')에 보관된 V^{3 +}는 제3 레독스 흐름 전지 스택(31'')을 지나 V^{2 +}를 생성하고 제4 양극 전해질 탱크(40''')에 보관된다.

스택의 양극에 해당하는 전극과 연결된 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크(39, 39', 39'')에서는 V^{3 +}이 양극에 해당하는 전극에서 산화되어 V^{4 +}가 각각의 전해질 탱크로 돌아오며 V⁴⁺는 Zn이 Zn^{2 +}로 산화되면서 V^{3 +}로 환원된다.

이와 같이 다수의 전해질 탱크와 다수의 스택을 이용하여 각각의 전해질 탱크에는 V^{2 +}, V³⁺, V^{4 +}, V^{5 +}가 혼재된 상태가 아닌 각각이 존재하게 된다. 이로 인하여 필요한 전해질을 쉽게 분리할 수 있다.

또한, 도 5는 본 발명의 또 다른 구성인데 도 4와 비교하여 양극에 해당하는 전극 쪽의 음극 전해질 탱크(49)를 하나만 만들어 제1 내지 제3의 스택의 양극에 해당하는 전극과 연결하였다는 점에서 차이가 있다.

이와 같이 본 발명은 레독스 흐름 전지에서 사용할 바나듐 전해질을 생성하기 위해 V₂O₅를 레독스 흐름 전지 스택을 이용하여 환원 반응을 한 것이다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1: 레독스 흐름 전지 스택 2: 음극 전극
3: 양극 전극 4: 음극 전해질 탱크
5: 양극 전해질 탱크 6, 7: 펌프
11: 레독스 흐름 전지 스택 12, 12': 교반기
13, 13: 공급구 14, 14': 필터
15, 15': 유입구 16, 16': 배출구
17, 17': 배출 튜브 18, 18': 유입 튜브
19: 음극 전해질 탱크 20: 양극 전해질 탱크
21: 레독스 흐름 전지 스택 24, 24': 필터
27, 27': 배출 튜브 29: 음극 전해질 탱크
30: 양극 전해질 탱크
31, 31', 31'': 제1 내지 제3 레독스 흐름 전지 스택
39, 39', 39'': 음극 전해질 탱크
40, 40', 40'', 40''': 제1 내지 제4양극 전해질 탱크
41, 41', 41'': 제1 내지 제3 레독스 흐름 전지 스택
49: 음극 전해질 탱크
50, 50', 50'', 50''': 제1 내지 제4 양극 전해질 탱크

Claims (5)

1. 난용성 V₂O₅를 이용하여 바나듐 전해질을 생성하는 방법에 있어서,
   H₂SO₄ 용액을 포함하는 양극 전해질 탱크(20)에 V₂O₅를 용해하는 단계;
   H₂SO₄ 용액을 포함하는 음극 전해질 탱크(19)에 Zn과 V^{4 +}전해질을 용해하여 V^{3 +}를 생성하는 단계;
   상기 양극 전해질 탱크(20)의 H₂SO₄용액에 용해된 V^{5 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 음극에 해당하는 전극으로 보내며, 상기 음극 전해질 탱크(19)의 V^{3 +} 전해질을 레독스 흐름 전지 스택의 양극에 해당하는 전극으로 보내는 단계;
   상기 V^{5 +} 전해질은 전지 스택의 음극에 해당하는 전극에서 환원되어 V^{4 +}를 생성하고 상기 V^{3 +}는 양극에 해당하는 전극에서 산화되어 V^{4 +}를 생성하는 단계;
   음극에 해당하는 전극에서 생성된 V^{4 +}가 양극 전해질 탱크(20)로 보내지고 양극에 해당하는 전극에서 생성된 V^{4 +}는 음극 전해질 탱크(19)로 보내져서 Zn에 의하여 환원되어 V^{3 +}를 형성하는 단계; 및
   양극 전해질 탱크에 V₂O₅를 용해하고 음극 전해질 탱크에 Zn 및 V^{3 +}를 용해시켜 원하는 농도 및 조성의 바나듐 전해질을 생성하는 방법
2. 제1항에 있어서,
   양극 전해질 탱크(20)에 존재하는 V^{4 +} 및 V^{5 +}를 스택의 음극에 해당하는 전극에 보내어 환원시키고 환원 반응에 의해 생성된 바나듐 전해질을 다시 음극에 해당하는 전극에 보내어 환원 시킴으로써 V^{2 +} ~ V^{4 +}를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바나듐 전해질을 생성하는 방법.
3. 난용성 V₂O₅를 이용하여 바나듐 전해질을 생성하는 방법에 있어서,
   H₂SO₄가 용해된 제1 내지 제4의 양극 전해질 탱크(40, 40', 40'', 40''')를 각각의 사이에 존재하는 제1 내지 제3의 레독스 흐름 전지 스택(31. 31'. 31'')의 음극에 해당하는 전극에 연결하는 단계;
   H₂SO₄ 용액을 포함하는 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크(39, 39', 39'')에 Zn과 V^{4 +}전해질을 용해하여 V^{3 +}를 생성하는 단계;
   상기 제1 양극 전해질 탱크(40)에 V₂O₅를 용해하는 단계; 및
   상기 제1 양극 전해질 탱크(40)에 용해된 V^{5 +}는 상기 제1 스택(31)의 음극에 해당하는 전극을 지나며 환원되어 상기 제2 양극 전해질 탱크(40')에 V^{4 +}가 보내지고 상기 제2 양극 전해질 탱크(40')에 용해된 V^{4 +}는 상기 제2 스택(31')의 음극에 해당하는 전극을 지나며 환원되어 제3 양극 전해질 탱크(40'')에 V^{3 +}가 보내지고, 제3 양극 전해질 탱크(40''')에 용해된 V^{3 +}는 상기 제3 스택(31''')의 음극에 해당하는 전극을 지나며 환원되어 제4 양극 전해질 탱크(40''')에 V^{2 +}가 보내지며, 제1 내지 제3의 음극 전해질 탱크(39, 39', 39'')의 V^{3 +}는 레독스 흐름 전지 스택의 양극에 해당하는 전극에서 V^{4 +}로 산화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바나듐 전해질 생성 방법.
4. H₂SO₄와 V₂O₅를 함유한 전해질 탱크(20);
   상기 전해질 탱크(20)의 출구(16')에 연결된 배출 튜브(17');
   상기 배출 튜브(17')와 음극에 해당하는 전극이 연결되는 레독스 흐름 전지 스택(11);
   상기 스택(11)의 음극에 해당하는 전극과 전해질 탱크(20)의 입구를 연결하는 유입 튜브(18');
   H₂SO₄, V^{3 +} 및 Zn이 용해된 음극 전해질 탱크(19);
   상기 음극 전해질 탱크(19)의 입구(15)와 출구(16)는 유입 튜브(18) 및 배출 튜브(17)에 의하여 상기 스택의 양극에 해당하는 전극과 연결된 것을 특징으로 하는 바나듐 이온 생성 장치.
5. H₂SO₄와 V₂O₅를 함유한 제1 양극 전해질 탱크(40)와 H₂SO₄를 함유한 제2 내지 제4 양극 전해질 탱크(50', 50'', 50''');
   제1 양극 전해질 탱크(50)와 제2 양극 전해질 탱크(50') 사이에 존재하는 제1 레독스 흐름 전지 스택(41);
   제2 양극 전해질 탱크(50')와 제3 양극 전해질 탱크(50'') 사이에 존재하는 제2 레독스 흐름 전지 스택(41');
   제3 양극 전해질 탱크(50'')와 제4 양극 전해질 탱크(50''') 사이에 존재하는 제3 레독스 흐름 전지 스택(41''); 및
   레독스 흐름 전지 스택(41, 41', 41'')의 양극에 해당하는 전극과 연결된 H₂SO₄, V^{3 +}, Zn을 함유한 전해질 탱크를 포함하는 바나듐 이온 생성 장치.
   
   
   

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