(57)【要約】  本発明は、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップル；１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物；および水；を含む添加剤混合物を含み、レドックスフロー電池用電解液およびこれを含む亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスフロー電池に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップル；１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物；および水；を含む添加剤混合物を含み、レドックスフロー電池用電解液。
【請求項２】
前記１以上のアルキレンアルコキシ基は、炭素数１ないし１０のアルキレングループおよび炭素数１ないし１０のアルコキシ基が結合された作用基であり、
前記炭素数１ないし１０のアルキレングループが前記第４級アンモニウム臭化物に結合する、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項３】
前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物は、下記化学式１ないし８からなる群より選択された１種以上の化合物を含む、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液：
【化１】
2019505967.tif 000016
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化２】
2019505967.tif 000017
前記化学式２で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化３】
2019505967.tif 000018
前記化学式３で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化４】
2019505967.tif 000019
前記化学式４で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、ｍは、０ないし７の整数であり、
【化５】
2019505967.tif 000020
前記化学式５で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、ｍは、０ないし７の整数であり、
【化６】
2019505967.tif 000021
前記化学式６で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、
Ｒ５およびＲ６は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化７】
2019505967.tif 000022
前記化学式７で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、
Ｒ６は、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化８】
2019505967.tif 000023
前記化学式８で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ３は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数である。
【請求項４】
前記レドックスフロー電池用電解液中の亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップルの濃度が０．２Ｍないし１０Ｍである、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項５】
前記レドックスフロー電池用電解液中の前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物の濃度が０．１Ｍないし２．０Ｍである、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項６】
炭素数１ないし１０のアルキル基が１以上置換されたピリジニウムブロミド（ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）、炭素数１ないし１０のアルキル基が１以上置換されたイミダゾリウムブロミド（Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）および１−エチル−１−メチルピロリジニウムブロミド（１−Ｅｔｈｙｌ−１−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）からなる群より選択された１種以上の錯化剤をさらに含む、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項７】
前記レドックスフロー電池用電解液において、前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物：前記錯化剤間の濃度比率は、１：１０ないし１０：１である、請求項６に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項８】
伝導向上のための導電剤をさらに含む、請求項１に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項９】
前記レドックスフロー電池用電解液中の導電剤の濃度が０．１Ｍないし５．０Ｍである、請求項８に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項１０】
前記導電剤は、カリウム塩化合物を含む、請求項８に記載のレドックスフロー電池用電解液。
【請求項１１】
請求項１に記載の電解液を含む、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスフロー電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１６年２月２日付韓国特許出願第１０−２０１６−００１３０６４号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
【０００２】
本発明は、レドックスフロー電池用電解液およびレドックスフロー電池に関する。
【背景技術】
【０００３】
化石燃料を用いて大量の温室ガスおよび環境汚染の問題を招く火力発電や、施設そのものの安定性や廃棄物処理の問題点を有する原子力発電などの従来の発電システムが様々な限界点を露出することに伴い、より環境にやさしく、高い効率を有するエネルギーの開発とこれを利用した電力供給システムの開発に対する研究が大幅に増加している。
【０００４】
特に、電力貯蔵技術は、外部条件に大きい影響を受ける再生可能エネルギーをより多様で幅広く利用できるようにし、電力利用の効率をより高めることができるため、このような技術分野に対する開発が集中しており、これらのうち二次電池に対する関心および研究開発が大幅に増加している実情である。
【０００５】
化学フロー電池は、活性物質の化学的エネルギーを直接電気エネルギーに転換可能な酸化／還元電池を意味し、太陽光、風力など外部環境により出力変動性が激しい新・再生可能エネルギーを貯蔵して高品質電力に変換可能なエネルギー貯蔵システムである。具体的に、化学フロー電池では、酸化／還元反応を起こす活物質を含む電解液が電極と貯蔵タンクの間を循環しながら充放電が行われる。
【０００６】
このような化学フロー電池は、基本的に酸化状態がそれぞれ異なる活物質が貯蔵されたタンクと充／放電時に活物質を循環させるポンプ、そして分離膜により分画される単位セルを含み、前記単位セルは、電極、電解質、集電体および分離膜を含む。
【０００７】
前記化学フロー電池の具体的な例として亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）などをレドックス対（Ｒｅｄｏｘ−Ｃｏｕｐｌｅ）として用いるレドックスフロー電池が挙げられる。
【０００８】
このようなレドックスフロー電池の正極電解液（カソード電解液）は、正極（カソード電極）側で酸化還元反応して電流を生成してカソード電解液タンクに貯蔵され、負極電解液（アノード電解液）は、負極（アノード電極）側で酸化還元反応して電流を生成してアノード電解液タンクに貯蔵される。
【０００９】
具体的に、前記レドックスフロー電池の充電時、分離膜とカソード電極の間で、
２Ｂｒ−→Ｂｒ２＋２ｅ−（式１）
のような化学反応が起こってカソード電解液に含まれている臭素が生産されてカソード電解液タンクに貯蔵される。
【００１０】
また、前記レドックスフロー電池の充電時、分離膜とアノード電極の間で、
Ｚｎ２＋＋２ｅ−→Ｚｎ（式２）
のような化学反応が起こり、アノード電解液に含まれている亜鉛がアノード電極に蒸着されて貯蔵される。
【００１１】
カソード側で発生する液体臭素が水に対する溶解度が低く、蒸気圧が低いことから、簡単に気化する性質を有しており、簡単に臭素気体に変わるようになる。または液体臭素がアノード側に乗り越えることによってＺｎと反応して自己放電が起こったりもする。臭素気体への損失と液体臭素のアノード側へのクロスオーバにより充電量が減少する損失が発生する。
【００１２】
このような自己放電や損失を防止するために臭素を含む錯体化合物が用いられている。前記臭素を含む錯体化合物は、臭素と錯化合物を形成することによって気体臭素の溶解度を高め、気体臭素の発生を低めると共にクロスオーバを低下させることがある。
【００１３】
臭素錯体として１−エチル−１−メチルピロリジニウムブロミド（１−ｅｔｈｙｌ−１−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ、略称ＭＥＰ−Ｂｒ）という物質が幅広く用いられている。前記ＭＥＰ−Ｂｒは、臭素が錯化合物を形成することによって充電量の減少を減らして電荷量効率を高めることができるが、錯化合物の形成による電解液の粘度が高くなって流れ性が低下し、これによって電圧効率が低くなるという限界がある。
【００１４】
また、ピリジニウムブロミド（ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）にアルキル（ａｌｋｙｌ）基を導入した化合物を臭素錯体として用いる方法も提案されているが、このような臭素錯体化合物は、臭素錯化合物の形成時に溶解度が減少して流れ性が低下するという問題点があり、これによってレドックスフロー電池の電圧効率および電荷量効率が共に低くなるという限界があった。
【００１５】
また、イミダゾリウムハライド（Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  ｈａｌｉｄｅ）系にアルキル（ａｌｋｙｌ）基を導入した物質を臭素錯体として用いる方法も提案されており、ＭＥＰ−Ｂｒに比べて向上した伝導度を示してはいるが、電気化学的特性がよくないため、放電効率が大きく低下し、電荷量効率が減少するという限界があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】国際特許公開ＷＯ２０１３−１６８１４５（公開日：２０１３年１１月１４日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、充電時に臭素気体の発生を最小化し、臭素による自己放電を防止することができ、レドックスフロー電池がより高いエネルギー効率、電流効率および電圧効率を実現することができるようにする、レドックスフロー電池用電解液を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、前記レドックスフロー電池用電解液を用いるレドックスフロー電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本明細書では、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップル；１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物；および水；を含む添加剤混合物
を含み、レドックスフロー電池用電解液が提供される。
【００２０】
また、本明細書では、前記電解液を含むレドックスフロー電池が提供される。
【００２１】
以下、発明の具体的な実施形態に係るレドックスフロー電池用電解液およびレドックスフロー電池についてより詳細に説明する。
【００２２】
前述のように、発明の一実施形態によれば、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップル；１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物；および水；を含む添加剤混合物を含み、レドックスフロー電池用電解液が提供され得る。
【００２３】
本発明者らは、レドックスフロー電池用電解液に前述の１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物を添加する場合、充電時に臭素気体の発生を最小化し、臭素による自己放電を防止することができ、レドックスフロー電池がより高いエネルギー効率、電流効率および電圧効率を実現することができるという点を実験を通して確認して発明を完成した。
【００２４】
具体的に、前述の１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物は、その構造的な特性によって、前記レドックスフロー電池用電解液に含まれる成分の溶解度を大きく高めながら臭素気体との結合度を高めることができる。これによって、前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物を含むレドックスフロー電池用電解液は、充電時に臭素気体の発生を最小化し、臭素による自己放電を防止することができ、同時に前記電解液を含むレドックスフロー電池を駆動時よりも高いエネルギー効率、電流効率および電圧効率を実現することができる。
【００２５】
より具体的に、前記１以上のアルキレンアルコキシ基は、炭素数１ないし１０のアルキレングループおよび炭素数１ないし１０のアルコキシ基が結合された作用基であり、前記炭素数１ないし１０のアルキレングループが前記第４級アンモニウム臭化物に結合してもよい。
【００２６】
前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物は、下記化学式１ないし８からなる群より選択された一つの化合物であるか、またはこれらの２種以上の混合物であってもよい。
【００２７】
【化１】
2019505967.tif 000002
前記化学式１で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化２】
2019505967.tif 000003
前記化学式２で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化３】
2019505967.tif 000004
前記化学式３で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化４】
2019505967.tif 000005
前記化学式４で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、ｍは、０ないし７の整数であり、
【化５】
2019505967.tif 000006
前記化学式５で、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、ｍは、０ないし７の整数であり、
【化６】
2019505967.tif 000007
前記化学式６で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化７】
2019505967.tif 000008
前記化学式７で、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ６は、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数であり、
【化８】
2019505967.tif 000009
前記化学式８で、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ、水素または炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、Ｒ４は、それぞれ、炭素数１ないし１０のアルキルまたはアリールアルキルであり、ｎは、１ないし５の整数である。
【００２８】
一方、前記レドックスフロー電池用電解液中の前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物の濃度が０．１Ｍないし２．０Ｍであってもよい。前記レドックスフロー電池用電解液中の前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物の濃度が過度に低ければ、前述の効果、例えば充電時に臭素気体の発生を最小化し、臭素による自己放電を防止することができる作用が実質的に示されないことがあり、また前記レドックスフロー電池用電解液を含むレドックスフロー電池が示すエネルギー効率、電流効率または電圧効率に大きい変化がないこともある。
【００２９】
前記レドックスフロー電池用電解液中の前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物の濃度が２．０Ｍを超えれば、前記レドックスフロー電池用電解液に含まれる成分の溶解度がむしろ減少したり、前記電解液の伝導度が減少することがあり、前述の１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物が析出されたり前記電解液を含むレドックスフロー電池の電圧効率が大きく低下することがある。
【００３０】
前述のように、前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップルを含んでもよく、具体的に前記電解液上で亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップルの濃度は０．２Ｍないし１０Ｍであってもよい。
【００３１】
前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、前述の添加剤混合物以外に電解液の出発物質であるＺｎＢｒ２、ＺｎＣｌ２、または純粋臭素のうちのいずれか一つ以上を含んでもよい。
【００３２】
また、前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、前述の添加剤混合物以外に界面活性剤、追加的な錯化剤、導電剤またはその他の添加剤をさらに含んでもよい。
【００３３】
具体的に、前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、炭素数１ないし１０のアルキル基が１以上置換されたピリジニウムブロミド（ｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）、炭素数１ないし１０のアルキル基が１以上置換されたイミダゾリウムブロミド（Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  Ｂｒｏｍｉｄｅ）および１−エチル−１−メチルピロリジニウムブロミド（１−Ｅｔｈｙｌ−１−ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ）からなる群より選択された１種以上の錯化剤をさらに含んでもよい。
【００３４】
このように、前記錯化剤をさらに含む場合、前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液において、前記１以上のアルキレンアルコキシ基を含む第４級アンモニウム臭化物：前記錯化剤間の濃度比率は、１：１０ないし１０：１または１：１ないし１：５であってもよい。
【００３５】
前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、伝導向上のための導電剤をさらに含んでもよい。前記導電剤は、カリウム塩化合物を含んでもよく、具体的にＫＣｌ、ＫＮＯ３、ＫＢｒ、ＫＭｎＯ４などカリウムを含有している化合物であってもよい。
【００３６】
前記レドックスフロー電池用電解液中の導電剤の濃度が０．１Ｍないし５．０Ｍであってもよい。前記レドックスフロー電池用電解液中の前記導電剤の濃度が５．０Ｍを超えれば、前記レドックスフロー電池用電解液に含まれる成分の溶解度が減少したり前記導電剤の析出が発生することがあり、前記レドックスフロー電池用電解液の伝導度が減少することがあり、前記電解液を用いたレドックスフロー電池の電圧効率および電荷量効率が大きく低下することがある。
【００３７】
また、前記実施形態のレドックスフロー電池用電解液は、ｐＨ調節剤をさらに含んでもよく、例えば硫酸またはその塩、塩酸またはその塩、臭素酸、またはアスパラギン酸などを含んでもよい。
【００３８】
前記レドックスフロー電池用電解液は、最小５０ｍＳ／ｃｍ以上の伝導度を有してもよい。
【００３９】
一方、発明の他の実施形態によれば、前記レドックスフロー電池用電解液を用いるレドックスフロー電池が提供され得る。
【００４０】
前記レドックスフロー電池の具体的な例が限定されるのではないが、好ましくは、前記レドックスフロー電池は、亜鉛／ハライドレドックスフロー電池であってもよい。
【００４１】
より具体的に、前記レドックスフロー電池は、亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップルを用いてもよく、前記レドックスフロー電池の電解液中の亜鉛／臭素（Ｚｎ／Ｂｒ）レドックスカップルの濃度が０．２Ｍないし１０Ｍであってもよい。
【００４２】
前記レドックスフロー電池は、通常知られた構造を有してもよく、例えば前記レドックスフロー電池は、分離膜と電極を含む単位セル；酸化状態がそれぞれ異なる活物質が貯蔵されたタンク；および充電および放電時に前記単位セルとタンクの間で活物質を循環させるポンプ；を含んでもよい。
【００４３】
前記レドックスフロー電池は、前記単位セルを１以上含むモジュール（ｍｏｄｕｌｅ）を含んでもよい。
【００４４】
前記レドックスフロー電池は、フローフレーム（Ｆｌｏｗ  ｆｒａｍｅ）をさらに含んでもよい。前記フローフレームは、電解液の移動通路の役割を果たすだけでなく、実際電池の電気化学反応がよく起こり得るように電極と分離膜の間に電解液の均一な分布を提供することができる。前記フローフレームは、０．１ｍｍないし１０．０ｍｍの厚さを有してもよく、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリ塩化ビニルなどの高分子からなることができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、充電時に臭素気体の発生を最小化し、臭素による自己放電を防止することができ、レドックスフロー電池がより高いエネルギー効率、電流効率および電圧効率を実現することができるようにするレドックスフロー電池用電解液と前記レドックスフロー電池用電解液を用いるレドックスフロー電池が提供され得る。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
発明を下記実施例でより詳細に説明する。ただし、下記実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記実施例により限定されるのではない。
【００４７】
［製造例：レドックスフロー電池用電解液および亜鉛−臭素レドックスフロー電池の製造］
下記表１の構成成分を用いて正極、フローフレーム、分離膜、フローフレーム、負極の順に組み立てて亜鉛−臭素レドックスフロー電池を製造した。
【００４８】
【表１】
2019505967.tif 000010
【００４９】
［実施例および比較例：レドックスフロー電池用電解液の製造］
前記表１の電解液に下記表２の臭素錯体を前記電解液成分と混合してレドックスフロー電池用電解液を製造した。
【００５０】
【表２】
2019505967.tif 000011
【００５１】
［実験例１：レドックスフロー電池の運転性能の評価］
前記表１のレドックスフロー電池に前述の実施例および比較例の電解液をそれぞれ投入し、このような充放電サイクルを１０回進行してエネルギー効率、電荷量効率および電圧効率を測定した。
【００５２】
以下の実験例では亜鉛−臭素レドックスフロー電池のエネルギー効率、電圧効率および電荷量効率を次のような方法で測定した。
（１）エネルギー効率（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＥＥ）
＝（放電エネルギー（Ｗｈ）／充電エネルギー（Ｗｈ））＊１００
（２）電圧効率（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＶＥ）
＝（エネルギー効率／電荷量効率）＊１００
（３）電荷量効率（Ｃｏｕｌｏｍｂｉｃ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、ＣＥ）
＝（放電容量（Ａｈ）／充電容量（Ａｈ））＊１００
【００５３】
＜実験例１の条件＞
−充電条件：電流密度２０ｍＡ／ｃｍ２、充電量８３ｍＡｈ／ｃｍ２
−放電条件：２０ｍＡ／ｃｍ２、ｃｕｔ−ｏｆｆ  ０．０１Ｖ
【００５４】
【表３】
2019505967.tif 000012
【００５５】
前記表３から確認されるように、比較例の電解液を適用した場合に比べて実施例１ないし３の電解液を用いる場合、電荷量効率が同等水準に維持されながらも、エネルギー効率および電圧効率が大きく増加するという点が確認された。
【００５６】
これは実施例の電解液を用いることによって、亜鉛／臭素レドックスフロー電池が充電時に発生する臭素気体抑制およびフリーブロムによる自己放電を防止することができることによって、電荷量効率が同等水準に維持されながらも、エネルギー効率および電圧効率が増加すると説明することができる。
【００５７】
［実験例２：レドックスフロー電池の電解質の電気伝導度の測定］
実施例および比較例それぞれの電解液製造された電解液１０ｍＬをバイアル（ｖｉａｌ）に入れて電極に担持させ、安定した時点でＴＯＡＤＫＫ社のＣＭ−２５Ｒ伝導度メートルで電気伝導度を測定した。
【００５８】
【表４】
2019505967.tif 000013
【００５９】
前記表４に示されているように、実施例１ないし３の電解質は、比較例１の電解質に比べて約１０％ないし３０％以上高い伝導度を有する点が確認された。
【００６０】
［実験例３：温度による電解液蒸気圧の測定］
下記表５に記載された成分を混合してＳＯＣ  ４０％およびＳＯＣ  ６０％の亜鉛／臭素電解液を１００ｍＬ製造した。
【００６１】
【表５】
2019505967.tif 000014
【００６２】
そして、前記ＳＯＣ４０％およびＳＯＣ６０％状態での電解液を遠心分離機に入れて水層と有機層を分離し、結果物を５０ｍＬ丸いフラスコに有機層５ｍＬを入れ、Ｈａｎｎｉｌ  Ｌａｂ  Ｔｅｃｈ社の真空計（マノメータ）Ｈ５０６３と連結して、温度を上昇させ、蒸気圧を測定した。この時、常温から６０℃まで蒸気圧実験を行い、温度が安定した状態から蒸気圧が安定化する時点での蒸気圧を測定した。その測定結果は、下記表６に記載されたとおりである。
【００６３】
【表６】
2019505967.tif 000015
【００６４】
前記表７に示されているように、実施例９ないし１３の電解質は、温度上昇による臭素気体（Ｂｒ２）との結合能力が高くて気体発生量があまり高くないと確認された。特にＳＯＣ６０％の濃度でも比較例３の電解質が５０℃以上の温度で約１２ｍｍＨｇ以上の高い蒸気圧を示す反面、実施例９ないし１３の電解質は、温度上昇による電解液の高温安定性に優れて気体発生量が相対的に低いと確認された。
【国際調査報告】
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