KR101265201B1 - 레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 포함하는 레독스 플로우 전지 - Google Patents

레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 포함하는 레독스 플로우 전지 Download PDF

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Abstract

레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 포함하는 레독스 플로우 전지에 관한 것으로서, 상기 격리막은 양이온 전도성 막 및 상기 양이온 전도성 막의 양면에 형성된 음이온 전도성 막을 포함한다.

Description

레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 포함하는 레독스 플로우 전지{SEPARATOR FOR REDOX FLOW BATTERY AND REDOX FLOW BATTERY}
본 기재는 레독스 플로우 전지용 격리막 및 이를 포함하는 레독스 플로우 전지에 관한 것이다.
전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 저장하였다가 필요시 다시 전기 에너지로 변환하여 쓸 수 있으며, 경량화가 가능한 이차 전지에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.
이러한 이차 전지 중, 최근 전력 저장 등 대향화 시스템에 가장 적합한 고용량 및 고효율 이차 전지로서 레독스 플로우 전지(redox flow battery)가 각광받고 있다.
이러한 레독스 플로우 전지는 다른 전지와는 다르게 활물질을 고체 상태가 아닌 수용액 상태의 이온으로 사용하여, 양극과 음극에서 각 이온들의 산화/환원 반응에 의하여 에너지를 저장하는 메카니즘을 갖는 전지이다.
본 발명의 일 구현예는 활물질의 크로스오버를 효과적으로 억제할 수 있는 레독스 플로우 전지용 격리막을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 격리막을 포함하는 레독스 플로우 전지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 양이온 전도성 막; 및 상기 양이온 전도성 막의 양면에 형성된 음이온 전도성 막을 포함하는 레독스 플로우 전지용 격리막을 제공한다.
상기 음이온 전도성 막은 N을 포함하는 양이온을 갖는 음이온 전도성 고분자를 포함하는 것으로서, 상기 N을 포함하는 양이온으로는 피리디늄기(pyridinium), 피롤리디늄기(pyrrolidinium), 암모늄기(ammonium), 이미다졸리움기(imidazolium) 또는 이들의 조합의 양이온을 들 수 있다.
상기 음이온 전도성 고분자의 예로 폴리(4-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리 (2-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드), 폴리 (비닐 피롤리디늄 클로라이드), 폴리디아릴디메틸암모늄클로라이드, 폴리(1-메틸-4-비닐피리디니움 브로마이드), 폴리(메타크릴로일옥시에틸트리에틸암모늄브로마이드), 폴리(디알릴암모늄클로라이드), 폴리(4-비닐 피리딘), 폴리(2-메틸-5-비닐피리딘) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 음이온 전도성 막은 5nm 내지 100nm의 두께로 형성된 것일 수 있다.
상기 양이온 전도성 막은 측쇄에 술폰산기, 카르복실산기, 인산기, 포스포닌산기 또는 이들의 유도체의 양이온 교환기를 갖는 양이온 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 양이온 전도성 막은 20㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 격리막과, 이 격리막 양쪽에 각각 위치하는 양극 및 음극을 포함하는 전극 어셈블리 상기 양극에 공급되는 양극 활물질 액을 포함하는 양극 공급부 및 상기 음극에 공급되는 음극 활물질 액을 포함하는 음극 공급부를 포함하는 레독스 플로우 전지를 제공한다.
상기 양극 활물질은 +5가 내지 +4가의 바나듐계 화합물일 수 있고, 이 양극 활물질의 예로는 (VO2)2SO4, VO(SO4) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 양극 활물질 용액에서 용매로는 황산과 물의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 양극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M일 수 있다.
상기 음극 활물질은 +2가 내지 +3가의 바나듐계 화합물일 수 있고, 이 음극 활물질의 예로는 VSO4, V2(SO4)3 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 음극 활물질 용액은 황산 수용액을 용매로 포함할 수 있다.
상기 음극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M일 수 있다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 격리막은 활물질을 크로스오버 문제를 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 레독스 플로우 전지용 격리막의 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2a는 종래 레독스 플로우 전지용 격리막에서 활물질의 크로스오버 현상을 나타낸 도면.
도 2b는 본 발명의 일 구현예에 따른 레독스 플로우 전지용 격리막에서 활물질의 크로스 오버가 억제되는 현상을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 레독스 플로우 전지 구조를 개략적으로 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예는 레독스 플로우 전지용 격리막에 관한 것이다. 일반적으로, 레독스 플로우 전지는 양극 활물질과 음극 활물질을 수용액 상태로 사용하며, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질 용액을, 양극, 음극 및 격리막을 포함하는 전극 어셈블리에 공급하면, 양극과 음극에서 각 이온들의 산화/환원 반응이 일어나서 전기 에너지를 발생시킨다.
즉, 충전 반응시, 양극에서는 4가의 바나듐 이온이 산화되어 5가의 바나듐으로 변환되고, 전자가 소모되며 수소이온은 멤브레인을 통하여 양극에서 음극으로 이동하는 산화반응이 일어나게 되고, 음극에서는 3가의 바나듐이 전자를 받아들여 2가의 바나듐으로 변환하는 즉 환원반응이 일어나게 된다. 방전 반응시에는 이와 반대로 바나듐 이온의 산화수가 변화되는 산화/환원 반응, 즉 레독스 반응이 일어나게 되는 것이다.
즉, 격리막은 수소 이온은 전달시키고, 양극 및 음극 활물질의 양이온이 상대극으로 이동하는 것은 차단시켜주어야 하나, 양이온 특히, 바나듐 양이온도 격리막을 통하여 함께 이동하게 되어, 자가 방전이 일어남에 따라, 결과적으로 쿨롱 효율(columbic efficiency)이 저하되는 문제가 있었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 격리막(1)은 도 1에 나타낸 것과 같이, 양이온 전도성 막(3)의 양면에, 음이온 전도성 막(5)을 형성하여, 바나듐 양이온이 격리막을 통하여 이동하게 되는, 크로스오버(crossover) 문제를 억제할 수 있다. 즉, 도 2a에 나타낸 것과 같이, 활물질의 양이온, 예를 들어 바나듐 이온(양극: VO2+, VO2+, 음극: V2+, V3+)이 종래 격리막의 양이온 전도성 기(예를 들어, SO3 -)를 통하여 용이하게 이동하는데 반하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 격리막은 도 2b에 나타낸 것과 같이, 음이온 전도성 막의 양이온, 예를 들어 암모늄기 때문에 전하 반발력이 (charge rejection)이 발생하여 이동이 억제될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 음이온 전도성 막은 N을 포함하는 양이온을 갖는 음이온 전도성 고분자를 포함하는 것으로서, 피리디늄기(pyridinium), 피롤리디늄기(pyrrolidinium), 암모늄기(ammonium), 이미다졸리움기(imidazolium) 또는 이들의 조합의 양이온을 들 수 있다.
이러한 음이온 전도성 고분자의 고분자의 구체적인 예로는 폴리(4-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리 (2-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드), 폴리 (비닐 피롤리디늄 클로라이드), 폴리디아릴디메틸암모늄클로라이드, 폴리(1-메틸-4-비닐피리디니움 브로마이드), 폴리(메타크릴로일옥시에틸트리에틸암모늄브로마이드), 폴리(디알릴암모늄클로라이드), 폴리(4-비닐 피리딘), 폴리(2-메틸-5-비닐피리딘) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 음이온 전도성 고분자가 아닌, 폴리에틸렌 등의 다공성 고분자 막을 양이온 교환막의 양면에 형성시키는 경우에는 기계적 강도만 다소 향상될 뿐, 크로스오버를 억제하는 효과는 얻을 수 없다.
상기 음이온 전도성 막의 두께는 5nm 내지 100nm일 수 있다. 음이온 전도성 막의 두께가 이 범위에 포함되는 경우, 수소 이온 전달은 용이하게 하여, 전압 효율 저하 문제가 없으면서, 활물질의 양이온이 이동하는 것은 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 양이온 전도성 막은 측쇄에 술폰산기, 카르복실산기, 인산기, 포스포닌산기 또는 이들의 유도체의 양이온 교환기를 갖는 양이온 전도성 고분자를 포함할 수 있다. 이러한 양이온 전도성 고분자의 구체적인 예로는 측쇄에 상기 양이온 교환기를 가지면서, 플루오르계 고분자, 벤즈이미다졸계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에테르이미드계 고분자, 폴리페닐렌술파이드계 고분자, 폴리술폰계 고분자, 폴리에테르술폰계 고분자, 폴리에테르케톤계 고분자, 폴리에테르-에테르케톤계 고분자 또는 폴리페닐퀴녹살린계 고분자 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
양이온 전도성 막을 구성하는, 고분자의 보다 구체적인 예로는 폴리(퍼플루오로술폰산)(일반적으로 나피온으로 시판됨), 폴리(퍼플루오로카르복실산), 설폰산기를 포함하는 테트라플루오로에틸렌과 플루오로비닐에테르의 공중합체, 황화 폴리에테르케톤, 아릴 케톤, 폴리[(2,2'-m-페닐렌)-5,5'-바이벤즈이미다졸][poly(2,2'-(m-phenylene)-5,5'-bibenzimidazole] 또는 폴리(2,5-벤즈이미다졸) 에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 또한 다공성 폴리에틸렌, 다공성 폴리프로필렌, 다공성 폴리비닐클로라이드 등 다공성 고분자를 사용할 수 있다.
상기 양이온 전도성 막은 20㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성된 것일 수 있다. 양이온 전도성 막의 두께가 이 범위에 포함될 때, 에너지 효율이 높은 장점이 있을 수 있다. 양이온 전도성 막의 두께가 20㎛ 미만인 경우에는 격리막의 수소이온 전달 저항이 감소하므로, 전압 효율이 증가하나, 양극 및 음극에 활물질 용액을 주입시, 발생되는 압력에 의한 핀-홀(pin-hole)이 전도성 막에 형성되는 현상이 증가하며, 활물질의 크로스오버율이 높아져 쿨롱 효율이 저하될 수 있다. 또한, 양이온 전도성 막의 두께가 200㎛을 초과하는 경우에는, 막의 기계적 강도가 높아져, 핀-홀(pin-hole)의 발생위험이 낮아지며, 활물질의 크로스오버율이 낮아져 쿨롱 효율이 높아지는 장점이 존재하지만, 수소이온전달 저항이 증가하여 전압 효율이 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 격리막은, 음이온 전도성 고분자를 용매에 첨가하여, 음이온 전도성 고분자 액을 제조한 후, 양이온 전도성 막의 양면에 코팅하여 제조한다. 상기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 아세톤, N-메틸피롤리돈, n-프로필알코올, 테트라하이드로퓨란, 물 혹은 이들의 조합을 사용할 수 있다. 상기 코팅 공정으로는 스프레이 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 콤마 바(comma bar) 코팅, 슬롯다이 코팅등 어떠한 코팅법을 사용하여 실시하여도 무방하다. 상기 음이온 전도성 고분자 액의 농도는 3 중량% 내지 20 중량%일 수 있다. 음이온 전도성 고분자 액의 농도가 상기 범위에 포함되는 경우에는, 코팅을 균일하게 실시할 수 있고, 막 저항이 증가하지 않는 범위 내에서, 적절한 두께로 음이온 전도성 고분자 층을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 격리막과, 이 격리막 양쪽에 각각 위치하는 양극 및 음극을 포함하는 전극 어셈블리 상기 양극에 공급되는 양극 활물질 용액을 포함하는 양극 공급부 및 상기 음극에 공급되는 음극 활물질 용액을 포함하는 음극 공급부를 포함하는 레독스 플로우 전지를 제공한다.
상기 양극 활물질은 +5가 내지 +4가의 바나듐계 화합물일 수 있고, 이 양극 활물질의 예로는 (VO2)2SO4, VO(SO4) 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 양극 활물질 용액에서 용매로는 황산과 물의 혼합물, 즉 황산 수용액을 사용할 수 있다. 상기 황산과 물의 혼합물, 즉 황산 수용액으로는 1M 내지 5M의 농도를 갖는 황산 수용액을 적절하게 사용할 수 있다. 황산 수용액의 농도가 상기 범위에 포함되는 경우, 활물질에 대한 적절한 용해도를 나타내어, 적절한 이온 전도도를 나타낼 수 있으면서, 용액의 점도를 과도하게 증가시켜, 활물질 용액의 흐름성에 문제를 야기하여 결과적으로 과전압을 발생하는 문제가 발생되지 않아 적절하다.
상기 양극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M일 수 있다. 양극 활물질 용액의 농도가 상기 범위에 포함될 때, 높은 에너지 밀도와 높은 출력밀도의 장점이 있을 수 있다. 양극 활물질 용액의 농도가 1M 보다 낮은 경우에는 단위 부피당 활물질의 양이 낮아 에너지 밀도가 낮아지는 반면, 10M 보다 높은 경우에는 활물질 용액의 점도가 급격히 증가하여 산화/환원 반응속도가 현저히 감소하여 출력밀도가 낮아지게 된다.
상기 음극 활물질은 +2가 내지 +3가의 바나듐계 화합물일 수 있고, 이 음극 활물질의 예로는 VSO4, V2(SO4)3 또는 이들의 조합을 들 수 있다.
상기 음극 활물질 용액에서, 용매로는 양극 활물질 용액과 동일하게 황산과 물의 혼합물, 즉 황산 수용액을 사용할 수 있다.
상기 음극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M일 수 있다.
음극 활물질 용액의 농도가 상기 범위에 포함될 때, 높은 에너지 밀도와 높은 출력밀도의 장점이 있을 수 있다. 상기 음극 활물질 용액의 농도가 1M 보다 낮은 경우에는 단위 부피당 활물질의 양이 낮아 에너지 밀도가 낮아지는 반면, 10M 보다 높은 경우에는 활물질 용액의 점도가 급격히 증가하여 산화/환원 반응속도가 현저히 감소하여 출력밀도가 낮아지게 된다.
상기 양극 및 음극은 도전성 기재로 형성된다. 또한 이 도전성 기재의 일면, 즉 격리막과 대향하는 일면에 폴라 플레이트(polar plate)를 더욱 포함할 수 있다.
상기 도전성 기재로는 탄소 페이퍼(carbon paper), 탄소 천(carbon cloth), 탄소 펠트(carbon felt) 또는 금속천(섬유 상태의 금속으로 구성된 다공성의 필름 또는 고분자 섬유로 형성된 천의 표면에 금속 필름이 형성된 것을 말함)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 이 도전성 기재는 다공성일 수 있다.
또한, 상기 폴라 플레이트로는 흑연으로 형성된 것을 사용할 수 있다. 이러한 폴라 플레이트는 유로를 형성하여 사용할 수도 있다.
이러한 레독스 플로우 전지의 구조를 도 3에 개략적으로 나타내었다. 도 3에 나타낸 것과 같이, 레독스 플로우 전지(20)는 격리막(22) 및 이 격리막(22) 양쪽에 각각 위치하는 양극(24) 및 음극(26)을 포함하는 전극 어셈블리를 포함하고, 상기 양극(24)에 공급되는 양극 활물질을 포함하는 양극 탱크(28)와, 상기 음극(25)에 공급되는 음극 활물질을 포함하는 음극 탱크(30)를 포함한다. 상기 양극 탱크(28)에 저장된 양극 활물질은 펌프(51)을 통하여 양극 활물질 유입구(31)을 통하여 양극(24)에 전달된 후, 레독스 반응이 완료되면, 양극 활물질 유출구(41)을 통하여 다시 양극 탱크(28)로 이동된다. 음극 탱크(30)에 저장된 음극 활물질 또한 펌프(52)를 통하여 음극 활물질 유입구(32)를 통하여 음극(26)에 전달된 후, 레독스 반응이 완료되면 음극 활물질 유출구(42)를 통하여 음극 탱크(30)로 이동된다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
(실시예 1)
폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드) 음이온 전도성 고분자를 n-프로판올/테트라하이드로퓨란 혼합 용매(1/1 부피비) 에 첨가하여 5 중량% 농도의 음이온 전도성 액을 제조하였다.
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막의 양면에 상기 폴리(비닐 피리디늄) 음이온 전도성 고분자 액을 5nm 두께로 스프레이 코팅하여, 양이온 전도성 막의 양면에 5nm 두께의 음이온 전도성 막이 형성된 격리막을 제조하였다.
상기 격리막 양면에, 탄소 펠트 양극 및 음극을 위치시키고, 격리막과 대향하는 상기 양극 및 음극의 일면에, 흑연 폴라 플레이트를 각각 위치시킨 후, 체결(clamping)하여, 전극 어셈블리를 제조하였다. 이때, 전극 면적은 6㎠로 하였다.
1.5M VO(SO4)를 3M 황산 수용액에 녹여 양극 활물질 용액을 제조하였다. 또한, 1.5M V2(SO4)3를 3M의 황산 수용액에 녹여 음극 활물질 용액을 제조하였다.
상기 전극 어셈블리, 상기 양극 활물질 용액 및 음극 활물질 용액을 사용하여, 도 3에 나타낸 구조를 갖는 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
(실시예 2)
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막의 양면에 실시예 1에서 제조된 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드) 음이온 전도성 고분자 액을 10nm 두께로 코팅하여, 양이온 전도성 막의 양면에 10nm 두께의 음이온 전도성 막이 형성된 격리막을 제조하고, 이 격리막을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
(실시예 3)
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막의 양면에 실시예 1에서 제조된 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드) 음이온 전도성 고분자 액을 100nm 두께로 코팅하여, 양이온 전도성 막의 양면에 100nm 두께의 음이온 전도성 막이 형성된 격리막을 제조하고, 이 격리막을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
(비교예 1)
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막을 격리막으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
(비교예 2)
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막의 양면에 상기 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드) 음이온 전도성 고분자 액을 500nm 두께로 코팅하여, 양이온 전도성 막의 양면에 500nm 두께의 음이온 전도성 막이 형성된 격리막을 제조하고, 이 격리막을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
(비교예 3)
나피온 117(두께 180㎛)의 양이온 전도성 막의 양면에 상기 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드) 음이온 전도성 고분자 액을 1000nm 두께로 코팅하여, 양이온 전도성 막의 양면에 1000nm 두께의 음이온 전도성 막이 형성된 격리막을 제조하고, 이 격리막을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 레독스 플로우 전지를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 레독스 플로우 전지에서, 상기 양극 활물질 용액 및 음극 활물질 용액을 상기 전극 어셈블리에 30ml 주입하고, 50mA/㎠의 전류 밀도로 충방전시켜, 전압 효율, 쿨롱 효율 및 에너지 효율을 측정하였다.
이때, 전압 효율은 하기 식 1과 같이 계산하여 얻었다.
[식 1]
전압효율(%)=(방전시 평균 전압/충전시 평균 전압) X 100
쿨롱효율(%)=(방전 용량/충전 용량) X 100
에너지 효율(%)= (전압효율/100 X 쿨롱효율/100) X 100
또한, 임피던스(impedance)를 측정하여, 막 저항을 측정하였다. 이 실험은 모두 상온에서 실시하였다. 측정된 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
음이온 전도성 막 두께(nm) 막저항(Ω㎠) 쿨롱 효율(%) 전압 효율(%) 에너지 효율(%)
비교예 1 0 1.20 91.2 92.3 84.2
실시예 1 5 1.32 94.3 91.7 86.4
실시예 2 10 1.46 96.7 91.1 85.9
실시예 3 100 2.02 98.8 84.6 83.6
비교예 2 500 6.27 99.2 74.9 74.3
비교예 3 1000 13.9 99.5 68.5 68.2
상기 표 1에 나타낸 것과 같이, 음이온 전도성 막이 5nm 내지 100nm로 형성된 실시예 1 내지 3의 격리막을 사용한 레독스 플로우 전지의, 쿨롱 효율 및 에너지 효율이, 음이온 전도성 막이 없는 비교예 1보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 음이온 전도성 막이 형성되더라도, 그 두께가 100nm를 초과한 비교예 2 및 3의 경우에는 쿨롱 효율은 증가하나, 전압 효율 및 에너지 효율이 실시예 1 내지 3에 비하여 현저하게 저하되고, 막 저항은 매우 증가됨을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

  1. 양이온 전도성 막; 및
    상기 양이온 전도성 막의 양면에 형성된 음이온 전도성 막을 포함하고,
    상기 음이온 전도성 막은 5nm 내지 100nm의 두께로 형성된 것인
    레독스 플로우 전지용 격리막.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 전도성 막은 N을 포함하는 양이온을 갖는 음이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 레독스 플로우 전지용 격리막.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 전도성 막은 피리디늄기(pyridinium), 피롤리디늄기(pyrrolidinium), 암모늄기(ammonium), 이미다졸리움기(imidazolium) 또는 이들의 조합의 양이온을 포함하는 음이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 레독스 플로우 전지용 격리막.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 전도성 막은 폴리(4-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리 (2-비닐 피리디늄 클로라이드), 폴리(스티렌-b-2-비닐피리디늄 클로라이드), 폴리 (비닐 피롤리디늄 클로라이드), 폴리디아릴디메틸암모늄클로라이드, 폴리(1-메틸-4-비닐피리디니움 브로마이드), 폴리(메타크릴로일옥시에틸트리에틸암모늄브로마이드), 폴리(디알릴암모늄클로라이드), 폴리(디알릴암모늄클로라이드), 폴리(4-비닐 피리딘), 폴리(2-메틸-5-비닐피리딘) 또는 이들의 조합인 음이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 레독스 플로우 전지용 격리막.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 전도성 막은 측쇄에 술폰산기, 카르복실산기, 인산기, 포스포닌산기 또는 이들의 유도체의 양이온 교환기를 갖는 양이온 전도성 고분자를 포함하는 것인 레독스 플로우 전지용 격리막.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양이온 전도성 막은 20㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성된 것인 레독스 플로 전지용 격리막.
  8. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제7항 중 어느 한 항의 격리막과, 이 격리막 양쪽에 각각 위치하는 양극 및 음극을 포함하는 전극 어셈블리;
    상기 양극에 공급되는 양극 활물질 용액을 포함하는 양극 공급부; 및
    상기 음극에 공급되는 음극 활물질 용액을 포함하는 음극 공급부
    를 포함하는 레독스 플로우 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 양극 활물질은 +5가 내지 +4가의 바나듐계 화합물인 레독스 플로우 전지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 양극 활물질은 (VO2)2SO4, VO(SO4) 또는 이들의 조합인 레독스 플로우 전지.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 양극 활물질 용액은 황산과 물의 혼합물을 용매로 포함하는 것인 레독스 플로우 전지.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 양극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M인 레독스 플로우 전지.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 음극 활물질은 +2가 내지 +3가의 바나듐계 화합물인 레독스 플로우 전지.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 음극 활물질은 VSO4, V2(SO4)3 또는 이들의 조합인 레독스 플로우 전지.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 음극 활물질 용액은 황산과 물의 혼합물을 용매로 포함하는 것인 레독스 플로우 전지.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 음극 활물질 용액의 농도는 1M 내지 10M인 레독스 플로우 전지.

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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130149589A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Oliver Gronwald Electrochemical cells comprising a nitrogen-containing polymer
US9559374B2 (en) 2012-07-27 2017-01-31 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Electrochemical energy storage systems and methods featuring large negative half-cell potentials
US8753761B2 (en) 2012-07-27 2014-06-17 Sun Catalytix Corporation Aqueous redox flow batteries comprising metal ligand coordination compounds
US9692077B2 (en) 2012-07-27 2017-06-27 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Aqueous redox flow batteries comprising matched ionomer membranes
US9865893B2 (en) 2012-07-27 2018-01-09 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Electrochemical energy storage systems and methods featuring optimal membrane systems
US9382274B2 (en) 2012-07-27 2016-07-05 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Aqueous redox flow batteries featuring improved cell design characteristics
US8691413B2 (en) 2012-07-27 2014-04-08 Sun Catalytix Corporation Aqueous redox flow batteries featuring improved cell design characteristics
US9899694B2 (en) 2012-07-27 2018-02-20 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Electrochemical energy storage systems and methods featuring high open circuit potential
US9768463B2 (en) 2012-07-27 2017-09-19 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Aqueous redox flow batteries comprising metal ligand coordination compounds
US10164284B2 (en) 2012-07-27 2018-12-25 Lockheed Martin Energy, Llc Aqueous redox flow batteries featuring improved cell design characteristics
KR101558081B1 (ko) * 2014-02-24 2015-10-06 오씨아이 주식회사 레독스 흐름 전지
RU2573836C1 (ru) * 2014-10-21 2016-01-27 ЭлДжи КЕМ, ЛТД. Способ снижения проницаемости мембраны по отношению к ионам ванадия и мембрана, полученная данным способом
MX2017004888A (es) 2014-11-26 2017-07-27 Lockheed Martin Advanced Energy Storage Llc Complejos de metales de catecolatos sustituidos y baterias de flujo redox que los contienen.
US10253051B2 (en) 2015-03-16 2019-04-09 Lockheed Martin Energy, Llc Preparation of titanium catecholate complexes in aqueous solution using titanium tetrachloride or titanium oxychloride
JP6789279B2 (ja) * 2016-02-16 2020-11-25 京セラ株式会社 フロー電池
US10644342B2 (en) 2016-03-03 2020-05-05 Lockheed Martin Energy, Llc Coordination complexes containing monosulfonated catecholate ligands and methods for producing the same
US10316047B2 (en) 2016-03-03 2019-06-11 Lockheed Martin Energy, Llc Processes for forming coordination complexes containing monosulfonated catecholate ligands
US9938308B2 (en) 2016-04-07 2018-04-10 Lockheed Martin Energy, Llc Coordination compounds having redox non-innocent ligands and flow batteries containing the same
US10343964B2 (en) 2016-07-26 2019-07-09 Lockheed Martin Energy, Llc Processes for forming titanium catechol complexes
US10377687B2 (en) 2016-07-26 2019-08-13 Lockheed Martin Energy, Llc Processes for forming titanium catechol complexes
US10065977B2 (en) 2016-10-19 2018-09-04 Lockheed Martin Advanced Energy Storage, Llc Concerted processes for forming 1,2,4-trihydroxybenzene from hydroquinone
US10930937B2 (en) 2016-11-23 2021-02-23 Lockheed Martin Energy, Llc Flow batteries incorporating active materials containing doubly bridged aromatic groups
US10497958B2 (en) 2016-12-14 2019-12-03 Lockheed Martin Energy, Llc Coordinatively unsaturated titanium catecholate complexes and processes associated therewith
US10741864B2 (en) 2016-12-30 2020-08-11 Lockheed Martin Energy, Llc Aqueous methods for forming titanium catecholate complexes and associated compositions
US10320023B2 (en) 2017-02-16 2019-06-11 Lockheed Martin Energy, Llc Neat methods for forming titanium catecholate complexes and associated compositions
KR102066239B1 (ko) 2017-09-18 2020-01-14 롯데케미칼 주식회사 분리막 복합체 및 레독스 흐름 전지
KR102036766B1 (ko) * 2018-05-24 2019-10-25 도레이케미칼 주식회사 바나듐 이온 저투과를 목적으로 하는 세공충진형 양쪽성막 및 이의 제조방법
KR102585647B1 (ko) * 2018-08-27 2023-10-05 주식회사 엘지화학 레독스 플로우 전지의 분리막 제조용 수지 조성물의 점도 조절 방법 및 이를 포함하는 전지 시스템
KR102189857B1 (ko) * 2018-11-23 2020-12-11 한국과학기술연구원 금속이온 투과방지층을 포함하는 고 이온선택성 복합 고분자 전해질막, 이를 포함하는 바나늄 레독스플로우 전지, 및 이를 포함하는 전기화학적 반응 장치 제조 기술 및 이를 이용한 바나듐 레독스 흐름 전지
JP6971431B1 (ja) 2020-04-24 2021-11-24 旭化成株式会社 レドックスフロー電池用隔膜、レドックスフロー電池用隔膜の製造方法、レドックスフロー電池用隔膜電極接合体、レドックスフロー電池用セル、及びレドックスフロー電池

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786567A (en) * 1986-02-11 1988-11-22 Unisearch Limited All-vanadium redox battery
JPH0638340B2 (ja) 1986-08-22 1994-05-18 徳山曹達株式会社 レドツクスフロ−電池用隔膜
US6468688B2 (en) * 1995-05-03 2002-10-22 Pinnacle Vrb Limited High energy density vanadium electrolyte solutions, methods of preparation thereof and all-vanadium redox cells and batteries containing high energy vanadium electrolyte solutions
JP3797578B2 (ja) 1996-11-22 2006-07-19 株式会社トクヤマ バナジウム系レドックスフロー電池用隔膜
JP3729296B2 (ja) 1996-12-10 2005-12-21 株式会社トクヤマ バナジウム系レドックスフロー電池用隔膜
ITVA20010019A1 (it) 2001-06-28 2002-12-28 Chemieco S R L Cella redox con separatore ionico non selettivo
US7309540B2 (en) * 2004-05-21 2007-12-18 Sarnoff Corporation Electrical power source designs and components
US8507146B2 (en) * 2006-10-27 2013-08-13 Tokuyama Corporation Diaphragm for solid polymer fuel cell and membrane-electrode assembly
KR101049179B1 (ko) 2007-11-05 2011-07-14 한국에너지기술연구원 격리막을 포함하는 레독스 플로우 전지
CN102668224B (zh) * 2009-10-20 2016-01-20 国立大学法人东北大学 钒电池

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KR20120118333A (ko) 2012-10-26

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