KR20150085987A - 표면처리된 이온 교환막을 가지는 레독스 플로우 전지 - Google Patents

표면처리된 이온 교환막을 가지는 레독스 플로우 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면 처리된 이온교환막을 가지는 레독스 플로우 2차 전지에 관한 것으로, 이러한 본 발명은, 방사선 조사를 통해 표면 처리된 이온교환막을 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 2차 전지를 제공한다.

Description

표면처리된 이온 교환막을 가지는 레독스 플로우 전지{Apparatus for Removing Suspended Solid}
본 발명은 레독스 플로우 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면처리된 이온 교환막을 가지는 레독스 플로우 전지에 관한 것이다.
최근 환경오염 및 지구 온난화로 인하여 전 세계적으로 온실 가스를 줄이고자 하는 노력을 진행하고 있으며, 그 일환으로 신재생 에너지의 도입 확대, 친환경 자동차 개발, 전력 수급 시스템의 개선을 위한 전력 저장 시스템 개발과 같은 다양한 노력이 시도되고 있다.
대부분의 전력 공급 시스템은 화력 발전이 주를 이루고 있으나 화력 발전은 화석 연료의 사용으로 인하여 엄청난 양의 CO2 가스가 배출되며 이로 인한 환경오염 문제가 매우 심각한 실정으로 이러한 문제를 해결하기 위하여 친환경 에너지(풍력, 태양 에너지, 조력 등)를 이용한 전력 공급 시스템 개발이 급속히 증가하고 있는 실정이다.
대부분의 신재생 에너지는 자연에서 발생하는 청정에너지를 사용하기 때문에 환경오염과 관련된 배기가스의 배출이 없어 매력적이기는 하나 자연환경에 영향을 많이 받기 때문에 시간에 따른 출력 변동폭이 매우 크기 때문에 그 사용에 한계점을 가지고 있는 실정이다.
전력 저장 기술은 전력 이용의 효율화, 전력 공급 시스템의 능력이나 신뢰성 향상, 시간에 따른 변동폭이 큰 신 재생 에너지의 도입 확대 등 에너지 전체에 걸쳐 효율적 이용을 위해 중요한 기술이며, 그 발전 가능성 및 사회적 기여에 대한 요구가 점점 증대되고 있는 실정이다. 특히, 이러한 분야에서 2차 전지의 활용도에 대한 기대치가 높아지고 있다.
레독스 플로우 2차 전지는 가변적으로 탱크 용량 및 전지 스택수를 변화시켜 출력 및 에너지 밀도를 손쉽게 바꿀 수 있고 반영구적으로 사용할 수 있는 장점을 가지고 있어 고용량 및 고효율 2차 전지가 적용되어야 하는 대용량 전력 저장용으로 가장 각광 받고 있는 2차 전지이다.
레독스 플로우 2차 전지는 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 충전 및 방전 하는 전지를 말한다.
레독스 플로우 2차 전지는 셀프레임이 전체 셀의 윤곽을 형성하고 있으며 셀 중앙이 이온 교환막에 의해 분리되며 이온 교환막을 중심으로 양극 및 음극의 전극이 위치하고 있으며 전기 전도를 위한 바이폴라 플레이트와 집전체가 구성되어 있으며 전해질을 담아놓는 양극탱크와 음극탱크 그리고 전해질이 들어가는 유입구와 전해질이 다시 나오는 유출구로 구성된다.
상기에 언급한 레독스 플로우 전지를 전력 저장용 2차 전지로 적용하기 위해서는 출력 및 에너지 효율을 증가시켜야 하는데 이를 위해서는 얇은 이온교환막의 사용이 요구되나, 이온교환막의 두께가 얇을수록 기계적 강도는 떨어지게 되는 문제점이 있기 때문에 기계적 강도를 유지하면서 두께를 얇게 하는 기술이 요구된다. 아울러, 레독스 플로우 전지에서 전해질의 반응은 양극과 음극에서 서로 다르며 전해액의 흐름현상이 존재함에 따라 양극쪽과 음극쪽에서 압력차가 발생하게 되는데, 이러한 압력차이는 중간의 이온교환막의 물성에 영향을 주어 전지의 수명과 효율 등에 악영향을 미치기 때문에 이를 해결할 수 있는 방안도 모색 중에 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 구성된 것으로, 다공성으로 형성된 이온교환막을 표면처리하여 기계적 강도를 증가시키고 열화를 억제할 수 있는 표면처리된 이온 교환막을 가지는 레독스 플로우 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레독스 플로우 2차 전지는 방사선 조사를 통해 표면 처리된 다공성 구조의 이온교환막; 상기 이온교환막의 양면에 서로 마주보게 접합되며 카본 펠트(carbon felt)를 이용하여 형성한 한 쌍의 전극과 일 면이 상기 한 쌍의 전극 각각의 바깥 면에 접합되는 플레이트를 포함하는 단위 셀; 상기 단위 셀의 양면에 접합되는 한 쌍의 집전체; 상기 집전체 각각의 바깥 면에 부착되는 한 쌍의 셀프레임; 상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 각각 양극 및 음극 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극탱크 및 음극탱크; 상기 양극탱크 및 음극탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프; 상기 전해질이 상기 단위 셀로 유입되도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구; 및 상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극탱크 및 음극탱크에 유입되도록 상기 셀프레임과 상기 양극탱크 및 음극탱크 각각을 연결하는 유출구;를 포함하며, 상기 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 상기 음극 전해질로 브로민 레독스 커플을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 방사선 조사는 10 내지 200 kGy 범위의 선량으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 방사선 조사는 감마 레이(Gamma ray) 및 전자 빔(Electron beam) 중 적어도 하나를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 카본 펠트는 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile) 계열 및 레이온(Rayon) 계열 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 한 쌍의 전극은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극의 내면에 사용하여 상기 플레이트와 부착되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레독스 플로우 2차 전지는 서로 마주보며 이격되어 형성되는 한 쌍의 셀프레임; 상기 한 쌍의 셀프레임 안쪽 면 각각에 부착되는 한 쌍의 집전체; 상기 한 쌍의 집전체 사이에 형성되는 적어도 2개의 단위 셀; 상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 각각 양극의 전해질 및 음극의 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극탱크 및 음극탱크; 상기 양극탱크 및 음극탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프; 상기 전해질이 상기 단위 셀로 유입되도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구; 및 상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극탱크 및 음극탱크에 유입되도록 상기 셀프레임과 상기 양극탱크 및 음극탱크 각각을 연결하는 유출구;를 포함하며, 상기 단위 셀은 카본 펠트를 이용하여 형성한 한 쌍의 전극과 방사선 조사를 통해 표면 처리된 다공성 구조의 이온교환막을 포함하며, 상기 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 상기 음극 전해질로 브로민 레독스 커플을 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 2개의 단위 셀은 서로 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 방사선 조사는 10 내지 200 kGy 범위의 선량으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 방사선 조사는 감마 레이(Gamma ray) 및 전자 빔(Electron beam) 중 적어도 하나를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 카본 펠트는 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile) 계열 및 레이온(Rayon) 계열 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 한 쌍의 전극은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극의 내면에 사용하여 상기 플레이트와 부착되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다공성 구조로 형성된 이온교환막에 방사선을 조사하여 표면처리함으로써 기계적 강도가 향상될 뿐만 아니라 열화를 억제할 수 있고, 빠른 시간 내에 표면 처리가 가능하므로 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지는 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 충전 또는 방전하는 레독스 플로우 2차 전지이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 레독스 플로우 2차 전지는 2.0 V 이상의 전압 영역에서 구동된다.
본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지는 판형의 다층 구조로 이루어진 단위 셀(100)과 단위 셀(100)의 외곽 양면에 접합되며 판형으로 이루어진 한 쌍의 집전체(40)와 각 집전체(40)의 바깥 면에 접합되며 판형으로 형성된 셀프레임(50)을 포함한다.
여기서, 단위 셀(100)은 각각 판형인 이온교환막(10), 전극(20) 및 바이폴라 플레이트(이하, "플레이트"로 축약함)(30)를 포함한다. 단위 셀(100)은 이온교환막(10)을 중심으로, 이온교환막(10) 양면에 양극(cathode)과 음극(anode)이 한 쌍인 전극(20)이 마주보게 접합되며, 각 전극(20)의 바깥 면에 플레이트(30)가 접합되는 구조를 가진다. 즉, 각 양극 및 음극의 전극(20)은 각 플레이트(30)의 안쪽 면에 부착된다. 이때, 전기 전도성을 향상시키기 위하여, 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극(20)의 내면에 사용하여 전극(20)을 플레이트(30)에 부착시킨다. 이와 같이, 각각이 판형인 이온교환막(10), 전극(20) 및 플레이트(30)가 다층 구조로 하나의 단위셀(100)을 이룬다. 단위 셀(100)에서 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응이 이루어지며, 산화 환원 반응은 이온교환막(10)을 통해 양극 및 음극의 전극(20) 상호간 이루어진다. 이러한 산화 환원 반응에 따라 전기가 발생한다. 이와 같이, 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.
본 발명의 실시 예에 따른 이온교환막(30)은 망사형 구조 및 다공성 구조로 이루어지고, 이러한 이온교환막(30)에는 방사선이 조사된다. 방사선이 조사된 이온교환막(30)은 방사선 표면 처리로 인하여 기계적 강도가 향상될 뿐만 아니라 반응 사이트가 증가하고, 이러한 이유로 인하여 상용 이온교환막이 가지고 있는 반응표면적이 적다는 단점을 보완할 수 있다. 특히, 산화 환원 반응이 발생할 수 있는 반응 사이트(site)가 증가하였기 때문에 에너지 효율 및 전압 효율을 향상 시킬 수 있다.
이러한 방사선 조사의 선량은 10 내지 200 kGy 범위에서 조사함이 바람직하다. 또한, 감마 레이(Gamma ray) 또는 전자 빔(Electron beam)과 같은 방법을 이용하여 방사선을 조사함이 바람직하다. 그리고 방사선 조사 시간은 1 시간 미만임이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지는 양극탱크(60)와 음극탱크(70), 펌프(Pump)(61, 71), 유입구(63, 73) 및 유출구(65, 75)를 더 포함하여 구성된다. 양극탱크(60)와 음극탱크(70)는 필요한 경우 인출할 수 있도록 전해질을 저장한다. 양극탱크(60)는 양극의 전극(20)에 제공하기 위한 양극 전해질을 저장하며, 음극탱크(70)는 음극의 전극(20)에 제공하기 위한 음극 전해질을 저장한다. 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)는 각각 상술한 단위 셀(100)의 전극(20)에서 양극 및 음극에 대응하여 단위 셀(100)의 좌우에 배치된다. 또한, 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)는 유입구(63, 73) 및 유출구(65, 75)를 통해 셀프레임(60)과 연결된다. 유입구(63, 73)는 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)의 전해질이 단위 셀(100)로 들어가는 통로이며, 유출구(65, 75)는 전해질이 다시 나오는 통로이다. 또한, 펌프(Pump)(61, 71)는 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)로부터 전해질을 인출하여 단위 셀(100)에 공급하기 위한 것이며, 각각의 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)와 유입구(63, 73) 사이에 개재된다. 즉, 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)로부터 인출된 전해질은 펌프(Pump)(61, 71), 유입구(63, 73), 각 셀프레임(50), 및 각 집전체(40)를 통해 단위 셀(100)에 공급되며, 역순으로 다시 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)에 저장된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 양극 전해질로 V4+/V5+커플을 사용하고, 음극 전해질로 V2+/V3+ 레독스 커플올 사용할 수 있다. 또한, 양극 전해질로 브로민(Br) 레독스 커플을 사용하고, 음극 전해질로 설파이드 레독스 커플을 사용할 수 있다. 그리고 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 음극 전해질로 브로민(Br) 레독스 커플을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지는 복수개의 단위 셀(100)이 플레이트(30)에 의해 직렬로 연결된 2차 전지에도 적용이 가능하다. 이러한 복수개의 단위 셀(100)을 사용하는 2차 전지에 대해서 설명하기로 한다.
도 3는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지의 각 구성을 분해하여 도시한 분해도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 2차 전지는 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 충전 또는 방전하는 레독스 플로우 2차 전지이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 레독스 플로우 2차 전지는 2.0 V 이상의 전압 영역에서 구동된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지는 한 쌍의 셀프레임(50), 한 쌍의 집전체(40) 및 복수개의 단위 셀(100)을 포함한다.
한 쌍의 셀프레임(50)은 서로 소정 간격 이격하여 대향한다. 이와 같이, 서로 마주보는 한 쌍의 셀프레임(50) 각각의 안쪽 면에 한 쌍의 집전체(40) 각각이 접합된다. 집전체(50) 사이에는 복수개의 단위 셀(100)이 개재된다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 단위 셀(100)은 이온교환막(10), 양극과 음극을 포함하는 전극(20) 및 플레이트(30)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 복수의 단위 셀(100)은 서로 직렬로 연결되며, 연결되는 부분의 플레이트(30)를 서로 공유한다. 예컨대, 도 4 및 도 5에서는 3개의 단위 셀(100)이 형성된 2차 전지를 도시하였다. 도시된 바와 같이, 3개의 단위 셀은 연결되는 2개의 플레이트(30)를 공유하므로, 4개의 플레이트(30)가 존재한다. 이때, 전기 전도성을 향상시키기 위하여 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극(20)의 내면에 사용하여 전극(20)을 플레이트(30)에 부착시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 이온교환막(30)은 망사형 구조 및 다공성 구조로 이루어지고, 이러한 이온교환막(30)에는 방사선이 조사된다. 방사선이 조사된 이온교환막(30)은 방사선 표면 처리로 인하여 기계적 강도가 향상될 뿐만 아니라 반응 사이트가 증가하고, 이러한 이유로 인하여 상용 이온교환막이 가지고 있는 반응표면적이 적다는 단점을 보완할 수 있다. 특히, 산화 환원 반응이 발생할 수 있는 반응 사이트(site)가 증가하였기 때문에 에너지 효율 및 전압 효율을 향상 시킬 수 있다.
이러한 방사선 조사의 선량은 10 내지 200 kGy 범위에서 조사함이 바람직하다. 또한, 감마 레이(Gamma ray) 또는 전자 빔(Electron beam)과 같은 방법을 이용하여 방사선을 조사함이 바람직하다. 그리고 방사선 조사 시간은 1 시간 미만임이 바람직하다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 2차 전지는 도 2와 같이 양극탱크(60)와 음극탱크(70), 펌프(Pump)(61, 71), 유입구(63, 73) 및 유출구(65, 75)를 더 포함한다.
양극탱크(60)와 음극탱크(70)는 필요한 경우 인출할 수 있도록 각각 양극과 음극 전해질을 저장한다. 여기서, 양극 전해질로 V4+/V5+ 커플을 사용하고, 음극 전해질로 V2+/V3+ 레독스 커플올 사용할 수 있다. 또한, 양극 전해질로 브로민(Br) 레독스 커플을 사용하고, 음극 전해질로 설파이드 레독스 커플을 사용할 수 있다. 그리고 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 음극 전해질로 브로민(Br) 레독스 커플을 사용할 수 있다.
이러한 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)는 각각 상술한 단위 셀(100)의 전극(20)에서 양극 및 음극에 대응하여 단위 셀(100)의 좌우에 배치된다. 또한, 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)는 유입구(63, 73) 및 유출구(65, 75)를 통해 셀프레임(60)과 연결된다. 또한, 펌프(Pump)(61, 71)는 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)로부터 전해질을 인출하여 단위 셀(100)에 공급하며, 각각의 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)와 유입구(63, 73) 사이에 개재된다. 즉, 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)로부터 인출된 전해질은 펌프(Pump)(61, 71), 유입구(63, 73), 각 셀프레임(50), 및 각 집전체(40)를 통해 단위 셀(100)에 공급되며, 역순으로 다시 양극탱크(60) 및 음극탱크(70)에 저장된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따라 방사선이 조사된 이온교환막을 레독스 플로우 2차 전지에 적용할 경우, 방사선 조사에 의한 이온교환막의 표면 처리로 인하여 기계적 강도 및 표면적이 향상될 뿐만 아니라 열화를 억제할 수 있고, 1시간 이내의 빠른 표면 처리로 인하여 생산 효율성 또한 향상되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 이온교환막 20 : 전극
30 : 플레이트 40 : 집전체
50 : 셀프레임 60 : 양극탱크
61, 71 : 펌프 63, 73 : 유입구
65, 75 : 유출구 70 : 음극탱크
100 : 단위 셀

Claims (11)

  1. 레독스 플로우 2차 전지에 있어서,
    방사선 조사를 통해 표면 처리된 다공성 구조의 이온교환막;
    상기 이온교환막의 양면에 서로 마주보게 접합되며 카본 펠트(carbon felt)를 이용하여 형성한 한 쌍의 전극과 일 면이 상기 한 쌍의 전극 각각의 바깥 면에 접합되는 플레이트를 포함하는 단위 셀;
    상기 단위 셀의 양면에 접합되는 한 쌍의 집전체;
    상기 집전체 각각의 바깥 면에 부착되는 한 쌍의 셀프레임;
    상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 각각 양극 및 음극 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극탱크 및 음극탱크;
    상기 양극탱크 및 음극탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프;
    상기 전해질이 상기 단위 셀로 유입되도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구; 및
    상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극탱크 및 음극탱크에 유입되도록 상기 셀프레임과 상기 양극탱크 및 음극탱크 각각을 연결하는 유출구;를 포함하며, 상기 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 상기 음극 전해질로 브로민 레독스 커플을 사용하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 조사는 10 내지 200 kGy 범위의 선량으로 수행하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 조사는 감마 레이(Gamma ray) 및 전자 빔(Electron beam) 중 적어도 하나를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 카본 펠트는 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile) 계열 및 레이온(Rayon) 계열 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극의 내면에 사용하여 상기 플레이트와 부착되는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  6. 레독스 플로우 2차 전지에 있어서,
    서로 마주보며 이격되어 형성되는 한 쌍의 셀프레임;
    상기 한 쌍의 셀프레임 안쪽 면 각각에 부착되는 한 쌍의 집전체;
    상기 한 쌍의 집전체 사이에 형성되는 적어도 2개의 단위 셀;
    상기 셀프레임 각각의 좌우에 배치되어 각각 양극의 전해질 및 음극의 전해질을 인출할 수 있도록 저장하는 양극탱크 및 음극탱크;
    상기 양극탱크 및 음극탱크와 각각 연결되어 상기 전해질을 공급하는 펌프;
    상기 전해질이 상기 단위 셀로 유입되도록 상기 펌프와 상기 셀프레임을 연결하는 유입구; 및
    상기 단위 셀로부터 유출되는 전해질이 상기 양극탱크 및 음극탱크에 유입되도록 상기 셀프레임과 상기 양극탱크 및 음극탱크 각각을 연결하는 유출구;를 포함하며,
    상기 단위 셀은 카본 펠트를 이용하여 형성한 한 쌍의 전극과 방사선 조사를 통해 표면 처리된 다공성 구조의 이온교환막을 포함하며, 상기 양극 전해질로 바나듐 레독스 커플을 사용하고, 상기 음극 전해질로 브로민 레독스 커플을 사용하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 적어도 2개의 단위 셀은 서로 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 방사선 조사는 10 내지 200 kGy 범위의 선량으로 수행하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 방사선 조사는 감마 레이(Gamma ray) 및 전자 빔(Electron beam) 중 적어도 하나를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 카본 펠트는 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile) 계열 및 레이온(Rayon) 계열 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 한 쌍의 전극은 실버 페이스트 또는 카본 페이스트를 전극의 내면에 사용하여 상기 플레이트와 부착되는 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 2차 전지.
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