KR20130092032A - 레독스 플로우 이차 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레독스 플로우 이차 전지에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 다공성 금속으로 형성되고, 상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되어 형성되는 한 쌍의 전극을 포함하는 단위 셀을 포함한다. 이러한 본 발명에 따르면, 탄소가 균일하게 코팅된 다공성 금속 전극을 사용하는 레독스 플로우 이차전지를 제공함으로써, 전극의 전도성이 향상되며, 또한, 표면에 비표면적이 넓은 탄소층을 균일하게 코팅함으로써, 반응성을 향상 시킬 수 있다. 결과적으로 레독스 플로우 이차전지의 용량 및 에너지 효율을 향상 시킬 수 있으며 셀의 저항을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 게다가, 전극에 탄소층을 균일하게 코팅함으로써, 부식 저항성 또한 개선시킬 수 있다.

Description

레독스 플로우 이차 전지{Redox flow secondary cell}
본 발명은 이차 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다공성 금속에 카본이 균일하게 코팅된 전극을 사용하는 레독스 플로우 이차 전지에 관한 것이다.
전력 저장 기술은 전력 이용의 효율화, 전력 공급 시스템의 능력이나 신뢰성 향상, 시간에 따라 변동 폭이 큰 신재생 에너지의 도입 확대, 이동체의 에너지 회생 등 에너지 전체에 걸쳐 효율적 이용을 위해 중요한 기술이며 그 발전 가능성 및 사회적 기여에 대한 요구가 점점 증대되고 있다.
마이크로 그리드와 같은 반 자율적인 지역 전력 공급 시스템의 수급 균형의 조정 및 풍력이나 태양광 발전과 같은 신재생 에너지 발전의 불균일한 출력을 적절히 분배하고 기존 전력 계통과의 차이에서 발생하는 전압 및 주파수 변동 등의 영향을 제어하기 위해서 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이러한 분야에서 이차 전지의 활용도에 대한 기대치가 높아지고 있다.
대용량 전력 저장용으로 사용될 이차 전지에 요구되는 특성을 살펴보면 에너지 저장 밀도가 높아야 하며 이러한 특성에 가장 적합한 고용량 및 고효율의 2차전지로서 레독스 플로우 이차 전지가 가장 각광받고 있다.
레독스 플로우 이차 전지는 셀프레임이 전체 셀의 윤곽을 형성하고, 셀 중앙이 이온 교환막에 의해 분리되며, 이온 교환막을 중심으로 양측에 양극 및 음극의 전극이 위치하도록 구성된다.
또한, 전극의 외부에 각각 전기 전도를 위한 바이폴라 플레이트와 집전체가 구비되며, 전해질을 담아놓는 양극 탱크와 음극 탱크 그리고 전해질이 들어가는 유입구와 전해질이 다시 나오는 유출구를 포함하여 구성된다.
이러한 레독스 플로우 이차 전지는 출력 및 에너지 효율을 증가시키기 위해 다양한 개발이 진행되고 있는데, 최근에는 주로 수계 전해질이 아닌 비수계 전해질이 이용되고 있다.
이처럼 비수계 전해질이 적용되는 레독스 플로우 이차 전지의 개발을 위해서는 비수계 전해질과의 친화성이 높으면서 전기 전도도가 우수한 전극 사용이 요구되며 이러한 요구치를 만족 시키는 전극에 대한 연구 개발이 시급한 실정이다.
상용 레독스 플로우 이차전지의 에너지 전극 소재로 사용되는 탄소계 소재의 경우 금속 전극에 비해 전도성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 비수계 전해액과의 친화성이 매우 떨어지기 때문에 비수계 레독스 플로우 이차전지에 적용할 경우 에너지 효율 향상에 한계가 있다.
비수계 레독스 이차전지의 전기화학적 특성을 향상시키기 위해 다양한 금속 전극 개발에 대한 연구가 진행되고 있지만 제조 공정상 금속전극의 비표면적 증가에 한계가 있어 비수계 레독스 플로우 전지의 에너지 효율 향상을 위한 근본적인 해결책은 제시되지 못하고 있다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 문제를 감안한 본 발명의 목적은 전도성이 우수한 다공성 금속을 사용하여 전극의 전도성을 확보할 수 있는 레독스 플로우 이차 전지를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 에너지 효율 향상시킬 수 있도록 비표면적이 넓은 탄소가 균일하게 코팅된 다공성 금속 전극을 사용하는 레독스 플로우 이차전지를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 비표면적이 넓은 탄소를 다공성 금속 표면에 코팅함으로서 반응성이 향상된 레독스 플로우 이차전지를 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레독스 플로우 이차 전지는, 다공성 금속으로 형성되고, 상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되어 형성되는 한 쌍의 전극을 포함하는 단위 셀과, 상기 단위 셀의 양면에 접합되는 한 쌍의 집전체와, 상기 집전체의 바깥 면 각각에 부착되는 한 쌍의 셀프레임을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되는 상기 카본의 양은 상기 다공성 금속의 무게 대비 50wt% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 및 이리듐(Ir) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 코팅은 딥코팅 및 스프레이 코팅법 중 선택된 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 코팅을 위한 코팅 슬러리의 카본 함량은 50 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시에에 따른 상기 단위 셀은 이온교환막과, 상기 이온교환막 양면에 각각 접합되며 양극 및 음극을 포함하는 상기 한 쌍의 전극과, 일면이 상기 한 쌍의 전극 각각의 바깥 면에 접합되고 타면이 상기 집전체에 접합되는 한 쌍의 플레이트를 포함한다.
여기서, 상기 단위 셀은 상기 전극 상호간 상기 이온교환막을 통해 산화 환원 반응에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레독스 플로우 이차 전지는, 상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극 및 음극 탱크와, 상기 양극 및 음극 탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프와, 상기 전해질이 상기 셀프레임을 통해 상기 단위 셀로 들어가도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구와, 상기 셀프레임을 연결하여 상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극 및 음극 탱크에 유입되도록 연결하는 유출구를 더 포함한다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레독스 플로우 이차 전지는, 카본이 코팅된 다공성 금속으로 이루어진 적어도 한 쌍의 전극을 포함하는 적어도 하나의 단위 셀;을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되는 상기 카본의 양은 상기 다공성 금속의 무게 대비 50wt% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다공성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 및 이리듐(Ir) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 코팅은 딥코팅 및 스프레이 코팅법 중 선택된 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 코팅을 위한 코팅 슬러리의 카본 함량은 50 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
마지막으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 전극을 가지는 스택형 전지를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄소가 균일하게 코팅된 다공성 금속 전극을 사용하는 레독스 플로우 이차전지를 제공함으로써, 전극의 전도성이 향상되며, 또한, 표면에 비표면적이 넓은 탄소층을 균일하게 코팅함으로써, 반응성을 향상 시킬 수 있다. 결과적으로 레독스 플로우 이차전지의 용량 및 에너지 효율을 향상 시킬 수 있으며 셀의 저항을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 게다가, 전극에 탄소층을 균일하게 코팅함으로써, 부식 저항성 또한 개선시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전극의 모폴로지를 비교하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전극의 실시예와 비교예의 CV 특성을 비교하기 위한 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 전극의 실시예와 비교예의 에너지 효율을 비교하기 위한 그래프.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에 대해서 설명하기로 한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 충전 또는 방전하는 레독스 플로우 이차 전지이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 레독스 플로우 이차 전지는 0 V 내지 3.0 V의 전압 영역에서 구동될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이차 전지는 판형의 다층 구조로 이루어진 단위 셀(100)과 단위 셀(100)의 외곽 양면에 접합되며 판형으로 이루어진 한 쌍의 집전체(40), 그리고 각 집전체(40)의 바깥 면에 접합되며 판형으로 형성된 셀프레임(50)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 단위 셀(100)은 각각 판형인 이온교환막(10), 전극(20), 및 바이폴라 플레이트(30, 이하 "플레이트"로 축약함)를 포함하며, 이온교환막(10)을 중심으로, 이온교환막(10) 양면에 양극(cathode)과 음극(anode)이 한 쌍인 전극(20)이 마주보며 접합되고, 양극 및 음극의 전극(20) 바깥 면에 각각 플레이트(30)가 접합되는 구조를 가진다. 한편, 도시되지는 않았지만, 전극(20)과 이온교환막(10) 사이에 선택적으로 개스킷이 개재될 수 있다.
이와 같이, 각각이 판형인 이온교환막(10), 전극(20) 및 플레이트(30)가 다층 구조로 하나의 단위 셀(100)을 이룬다.
단위 셀(100)에서 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응이 이루어진다. 이때, 산화 환원 반응은 이온교환막(10)을 통해 양극 및 음극의 전극(20) 상호간 이루어지며, 이러한 산화 환원 반응에 의해 전기가 발생된다.
단위 셀(100)의 양극과 음극의 전극(20)에서 전기가 발생하면, 플레이트(30)와 집전체(40)는 발생된 전기를 인출한다. 셀프레임(50)은 상술한 이온교환막(10), 한 쌍의 전극(20), 한 쌍의 플레이트(30), 및 한 쌍의 집전체(40)의 형상을 유지 및 지지한다.
또한, 본 실시예에 따른 이차 전지는 양극 탱크(60)와 음극 탱크(70), 펌프(Pump; 61, 71), 유입구(63, 73) 및 유출구(65, 75)를 더 포함할 수 있다.
양극 탱크(60)와 음극 탱크(70)는 필요한 경우 인출할 수 있도록 각각 양극과 음극 전해질을 저장한다. 양극 탱크(60)와 음극 탱크(70)는 각각 양극과 음극 전해질로 비수계 전해질을 사용함이 바람직하나, 수계 전해질도 가능하다. 이러한 양극 탱크(60)와 음극 탱크(70)는 각각 상술한 단위 셀(100)의 전극(20)에서 양극 및 음극에 대응하여 단위 셀(100)의 양면에 배치된다.
또한, 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)는 유입구(inlet; 63, 73) 및 유출구(outlet; 65, 75)를 통해 셀프레임(50)과 연결된다. 유입구(63, 73)는 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)의 전해질이 단위 셀(100)로 들어가는 통로이며, 유출구(65, 75)는 전해질이 다시 나오는 통로이다. 또한, 펌프(61, 71)는 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)로부터 전해질을 인출하여 단위 셀(100)에 공급하기 위해 구비되며, 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)와 유입구(63, 73) 사이에 각각 개재될 수 있다.
이에 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)로부터 인출된 전해질은 펌프(61, 71), 유입구(63, 73), 셀프레임(50), 및 집전체(40)를 통해 단위 셀(100)에 공급되며, 역순으로 다시 양극 탱크(60) 및 음극 탱크(70)로 회수되어 저장될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시예에 따른 레독스 플로우 이차 전지는 이온교환막(10)은 나피온(nafion)으로 형성될 수 있다. 또한, 플레이트(30)는 흑연으로 형성함이 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같이, 전극(20)은 플레이트(30)의 안쪽 면에 부착된다. 이러한 전극(20)은 다공성의 금속 표면에 균일하게 탄소층이 코팅되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다공성 금속에 균일하게 카본을 코팅하여 전극(20)을 형성한다.
여기서, 다공성 금속은 니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 및 이리듐(Ir) 중 선택된 어느 하나가 될 수 있다.
또한, 표면에 코팅된 카본의 양은 다공성 금속 무게 대비 50wt% 이하가 되도록 코팅하는 것이 바람직하다. 또한, 코팅 방법으로, 딥코팅 및 스프레이 코팅법을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 코팅을 위해 카본 코팅 슬러리 제조시, 코팅 슬러리의 카본 함량이 50 wt% 이상이 되도록 한다.
표면에 카본이 균일하게 코팅된 다공성 금속 전극이 적용된 수계 또는 비수계 레독스 플로우 이차전지 및 스택형 전지
표면에 카본이 균일하게 코팅된 다공성 금속 전극 사용으로 비수계 레독스 플로우 이차전지의 용량 및 에너지 효율 향상과 부식 특성 개선
다음으로, 본 발명의 전극의 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 전극의 모폴로지를 비교하기로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 전극의 모폴로지를 비교하기 위한 도면이며, 비교예와 본 발명에 따른 전극의 실시예의 FESEM 이미지를 개시하였다.
도 3을 참조하면, 실시예의 전극(20)은 다공성 금속 표면에 카본이 균일하게 코팅되었음을 확인할 수 있다. 비교예와 실시예의 상세한 내용은 다음의 <표 1>과 같다.
금속종류 기공크기 카본코팅량
비교예 1 Ni 800 0 wt%
비교예 2 Cu 800 0 wt%
실시예 1 Ni 800 5 wt%
실시예 2 Cu 800 5 wt%
본 발명의 실시예 1 및 2의 전극(20)은 다공성 금속 표면에 카본 코팅 시, Super-P:바인더:NMP=2.5:2.5:95의 조성을 갖는 슬러리를 제조한 후 스프레이 코팅 방법으로 코팅하였으며, 코팅된 카본의 양(카본코팅량)은 코팅 전후의 무게비로 측정하였다.
다음으로, 본 발명의 전극의 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 전극의 CV(Cyclic Voltammetry) 특성을 비교하기로 한다. 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전극의 실시예와 비교예의 CV 특성을 비교하기 위한 그래프이다. 이때, 상술한 <표 1>의 비교예와 스프레이 코팅 방법으로 카본이 코팅된 다공성 금속전극을 실시예로 하여 PC 기반의 유기 전해액에서 CV 특성 평가를 수행하였다.
도 4 및 도 5에서 카본이 코팅된 다공성 금속 전극의 전기화학적 특성평가를 위해 다양한 비수계 전해질에서 CV 측정을 실시하였다. 이때, 측정조건은 1 mV/s의 scan rate로 Ag/Ag+ 대비 -1.8 ~ 0.0 V 전위 영역에서 실시하였다. 도 4는 Co(bpy)+PC 전해질에서 비교예와 실시예의 CV 특성을 나타낸 그래프이며, 도 5는 Ni(bpy)+PC 전해질에서 비교예와 실시예의 CV 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4 및 도 5의 나타낸 바와 같이 실시예와 비교예의 CV 결과를 살펴보면 다양한 PC 기반의 비수계 전해질에서 카본이 코팅된 구리(Cu)와 니켈(Ni) 다공성 금속 전극을 적용한 경우 비교예 보다 반응성이 크게 증가한 것을 확인 할 수 있다. 즉, 이온의 산화 반응을 위한 전류값이 증가했음을 확인할 수 있다. 이는 다공성 금속을 사용하여 전극의 전도성이 향상되었기 때문이며, 다공성 금속 표면에 코팅된 카본이 효율적으로 레독스 반응 사이트를 제공했기 때문이다.
다음으로, 다음으로, 본 발명의 전극의 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 전극의 에너지 효율 특성을 비교하기로 한다. 도 6은 본 발명에 따른 전극의 실시예와 비교예의 에너지 효율을 비교하기 위한 그래프이다. 여기서, 비교예 1 및 2가 양극과 음극으로 적용된 셀(100)과 실시예 1과 2가 양극과 음극으로 적용된 셀(100)의 에너지효율 비교하였다.
도 6을 참조하면, 카본이 코팅된 실시예 1과 2를 적용한 셀(100)이 향상된 쿨롱 효율 및 에너지 효율을 나타내는 것을 알 수 있다. 실시예를 채용한 셀(100)의 경우 초기 에너지 효율이 82%이며, 이는 비교예가 채용된 셀(100)의 에너지 효율인 77% 보다 우수한 특성을 보이고 있다. 또한, 다공성 금속 전극의 표면에 카본 코팅을 통해 쿨롱 효율도 93%에서 95%로 증가하였다.
한편, 전술한 실시예들에서는 다공성 금속에 딥코팅 및 스프레이 코팅법을 이용하여 코팅하는 것에 대해서만 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 진공 증착법, 스퍼터링, 화학기상증착법 등과 같이 다양한 방법이 필요에 따라 선택적으로 또는 복합적으로 이용될 수 있다.
또한 전술한 실시예들에서는 전극이 다공성 금속으로 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 금속이 메쉬(mesh) 형태로 형성될 수도 있다. 또한, 적절한 카본이 코팅된다면 종래와 같이 편평한 판 형태로 형성되는 것도 가능하다.
또한 전술한 실시예들에서는 비수계 레독스 플로우 이차 전지의 전극에 코팅층을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 적용이 가능한 경우, 수계 레독스 플로우 이차 전지의 전극에도 적용될 수 있다.
더하여, 전술한 실시예들에서는 레독스 플로우 이차 전지에 구비되는 전극을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 전해액에 수용되는 전극을 포함하는 전지라면 폭넓게 적용될 수 있으며, 특히, 스택형 전지에도 적용될 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
100 : 단위 셀
10 : 이온교환막
20 : 전극
30 : 플레이트
40 : 집전체
50 : 셀프레임
60 : 양극 탱크
70 : 음극 탱크
61, 71 : 펌프
63, 73 : 유입구
65, 75 : 유출구

Claims (14)

  1. 레독스 플로우 이차 전지에 있어서,
    다공성 금속으로 형성되고, 상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되어 형성되는 한 쌍의 전극을 포함하는 단위 셀;
    상기 단위 셀의 양면에 접합되는 한 쌍의 집전체; 및
    상기 집전체의 바깥 면 각각에 부착되는 한 쌍의 셀프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되는 상기 카본의 양은
    상기 다공성 금속의 무게 대비 50wt% 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 금속은
    니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 및 이리듐(Ir) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코팅은
    딥코팅 및 스프레이 코팅법 중 선택된 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅을 위한 코팅 슬러리의 카본 함량은 50 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단위 셀은
    이온교환막;
    상기 이온교환막 양면에 각각 접합되며 양극 및 음극을 포함하는 상기 한 쌍의 전극; 및
    일면이 상기 한 쌍의 전극 각각의 바깥 면에 접합되고 타면이 상기 집전체에 접합되는 한 쌍의 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단위 셀은
    상기 전극 상호간 상기 이온교환막을 통해 산화 환원 반응에 따라 전기를 발생하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극 및 음극 탱크;
    상기 양극 및 음극 탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프;
    상기 전해질이 상기 셀프레임을 통해 상기 단위 셀로 들어가도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구; 및
    상기 셀프레임을 연결하여 상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극 및 음극 탱크에 유입되도록 연결하는 유출구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  9. 레독스 플로우 이차 전지에 있어서,
    카본이 코팅된 다공성 금속으로 이루어진 적어도 한 쌍의 전극을 포함하는 적어도 하나의 단위 셀;을 포함하는 것을 특징으로 하는
    레독스 플로우 이차 전지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다공성 금속의 표면에 카본이 코팅되는 상기 카본의 양은
    상기 다공성 금속의 무게 대비 50wt% 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  11. 제9항에 있어서, 상기 다공성 금속은
    니켈(Ni), 구리(Cu), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 타이타늄(Ti), 백금(Pt) 및 이리듐(Ir) 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  12. 제9항에 있어서, 상기 코팅은
    딥코팅 및 스프레이 코팅법 중 선택된 어느 하나를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 코팅을 위한 코팅 슬러리의 카본 함량은 50 wt% 이상인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 이차 전지.
  14. 제9항 내지 제13항에 따르는 상기 전극을 가지는 스택형 전지.
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