본 기술은 다공성 전극 내부의 활물질 이동 경로에 높은 공극률 또는 투수율을 갖는 혼합 공간을 삽입하는 레독스 흐름 전지 구조 기술입니다. 전극 내 활물질 농도 편차를 줄이고 반응 과전위를 낮춥니다.
레독스 흐름 전지를 대면적화하거나 고전류 밀도로 운전하면 다공성 전극 안에서 반응이 진행될수록 활물질 농도가 불균일해지는 문제가 있었습니다. 이로 인해 과전압이 커지고 에너지 효율이 떨어지는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 복수의 다공성 흐름 전극을 이격 배치하고 그 사이에 빈 공간 또는 고공극률 다공성 매질로 된 혼합 공간을 두어, 전극을 통과하며 반응한 활물질 전체가 혼합된 뒤 다음 전극으로 유입되도록 구성됩니다. 메가와트급 바나듐 흐름전지 스택, 아연-브롬 흐름전지, 유기계 흐름전지 셀 설계 등에 적용될 수 있어 전극 면적을 키워도 전압 손실이 누적되지 않아 고전류 운전 영역을 넓힐 수 있습니다.
본 발명은 산업통상자원부의 아연-브롬 흐름전지용 유로가 도입된 비대칭 복합 바이폴라전극 및 스택 기술 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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