"電気化学的活性種を含む電解液と、第1の流れ場流路と、前記第1の流れ場流路からリブによって離間された第2の流れ場流路と、を含む流れ場板と、前記第1および第2の流路の間の前記リブを越えて流れる電解液の流路と、前記リブを越えて流れる電解液を貫流させるように、前記流れ場板に隣接して配置された電極と、を備え、前記電極が、前記電解液に対して触媒活性を有し、かつ、0.8MPaの圧縮応力で20未満の圧縮ひずみと、60~85体積の範囲の非圧縮孔隙率と、を画定するカーボン紙を含むことを特徴とする、フロー電池。前記カーボン紙が、カーボンファイバと、カーボンバインダ残渣と、を備えるとともに、その厚さに亘る均一の孔隙率を有することを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、カーボンファイバと、カーボンバインダ残渣と、を備えるとともに、その厚さに亘って漸変する孔隙率を有することを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、前記流れ場板近傍の側に最大の孔隙率を有することを特徴とする請求項3に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、カーボンファイバと、カーボンバインダ残渣と、前記カーボンファイバに堆積された炭素粒子と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、1~10重量の炭素粒子を含むことを特徴とする請求項5に記載のフロー電池。前記炭素粒子が、10~100nmの平均粒径を有することを特徴とする請求項5に記載のフロー電池。前記炭素粒子が、多様な粒度分布を有することを特徴とする請求項5に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、150~400μmの厚さを有し、最大孔隙率が65~85体積であることを特徴とする請求項1に記載のフロー電池。電気化学的活性種を含む電解液と、第1の流れ場流路と、前記第1の流れ場流路からリブによって離間された第2の流れ場流路と、を含む流れ場板と、前記第1および第2の流路の間の前記リブを越えて流れる電解液の流路と、前記リブを越えて流れる電解液を通流させるように、前記流れ場板に隣接して配置された電極と、を備え、前記電極が、前記電解液に対して触媒活性を有し、かつ、150~400μmの平均厚さと、65~85体積の非圧縮孔隙率と、を有するカーボン紙を含むことを特徴とする、フロー電池。前記厚さが、150~250μmであることを特徴とする請求項10に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、0.8MPaの圧縮応力で20未満の圧縮ひずみを有することを特徴とする請求項10に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、カーボンファイバと、カーボンバインダ残渣と、を備えるとともに、前記厚さに亘って漸変する孔隙率を有することを特徴とする請求項10に記載のフロー電池。前記カーボン紙が、カーボンファイバと、カーボンバインダ残渣と、前記カーボンファイバに堆積された炭素粒子と、を含むことを特徴とする請求項10に記載のフロー電池。電気化学的活性種を有する電解液を含むフロー電池が開示される。流れ場板は、第1の流れ場流路と、第1の流れ場流路からリブによって離間された第2の流れ場流路と、を含む。第1および第2の流路の間のリブを越えて流れる電解液の流路が存在する。リブを越えて流れる電解液が電極を貫流するように、電極が流れ場板に隣接して配置される。電極は、電解液に対して触媒活性を有するカーボン紙を含む。カーボン紙は、0.8MPaの圧縮応力で20未満の圧縮ひずみと、60~85体積の範囲の非圧縮孔隙率と、を画定する。別の態様では、カーボン紙は、150~400μmの平均非圧縮厚さと、65~85体積の範囲の非圧縮孔隙率と、を有する。開示の実施例の様々な特徴および利点が、以下の詳細な説明から当業者にとって明らかとなるであろう。詳細な説明に添付の図面を以下のように簡単に説明する。図1は、電気エネルギーを選択的に貯蔵、放出する一例のフロー電池20の選択された部分を示す。一例として、フロー電池20は、再生可能エネルギーシステムにおいて生成された電気エネルギーを、以降の電気エネルギーが必要となる時期まで貯蔵することが可能な化学エネルギーに変換するように用いられる。次いでフロー電池20は、例えば配電網に電気エネルギーを供給するように、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する。後述するように、フロー電池20は、性能および耐久性の向上のための特徴を有する。フロー電池20は、電気化学的活性種24を有する電解液22を含み、その電解液は、更なる電解液26および電気化学的活性種30に対するレドックス対として機能する。例えば、それらの電気化学的活性種は、バナジウム、臭素、鉄、クロム、亜鉛、セリウム、鉛、またはそれらの組合せに基づく。実施例では、電解液22,26は、一つ以上の電気化学的活性種を含む水溶液または非水溶液である。電解液22,26は、それぞれ、貯蔵タンク32,34に収容される。図示されるように、貯蔵タンク32,34は、実質的に同等の円筒状の貯蔵タンクである。しかしながら、貯蔵タンク32,34は、代替的にその他の形状やサイズを有してもよい。電解液22,26は、それぞれ、供給管38を通して一つまたは複数のセル36に供給例えば、ポンプ輸送され、戻り管40により一つまたは複数のセル36から貯蔵タンク32,34へと戻される。運転時、電解液22,26はセル36へと供給されて、電気エネルギーから化学エネルギーへと変換され、あるいは化学エネルギーから放電可能な電気エネルギーへと変換される。電気エネルギーは、電気経路42を通してセル36へと、またはセル36から伝達され、電気経路42は、回路を完成させて電気化学的なレドックス反応を完了させる。図2は、セル36の一例を示す。当然のことながら、フロー電池20は、その設計容量に応じて、スタック内に複数のセル36を含むことができる。図示のように、セル36は第1の流れ場板50と、該第1の流れ場板50から離間された第2の流れ場板52と、を含む。第2の流れ場板52は以下に述べるように第1の流れ場板50と実質的に同様である。第1の流れ場板50は、第1の流れ場流路54と、リブ58により第1の流れ場流路54から離間された第2の流れ場流路56と、を含む。流れ場流路54,56は、電解液22または電解液26が流路54と流路56との間でリブ58を越えて流れるための流路60を有するように構成される。第1および第2の電極62,64は、それぞれ、第1および第2の流れ場板50,52に隣接して配置され、リブ58を越えて流れる電解液22または電解液26が対応する電極62または64を貫流するようにされる。この例では、イオン交換膜66が電極62および電極64の間に配置される。図示の実施例では、電極62,64の一方または両方が、カーボンファイバペーパなどのカーボン紙68を含み、このカーボン紙は、電解液22および/または電解液26に対して触媒活性を有する。すなわち、カーボン紙におけるカーボン材料の表面は、フロー電池20の触媒活性表面としての役割を果たす。フロー電池20のレドックス反応では、反応に対するエネルギー障壁は相対的に低く、従って、貴金属またはそれらの合金などのより高価な触媒材料は、気体反応物を利用するセルのようには必要とされない。一実施例では、カーボン材料を清浄化し、表面積を増加させ、活性触媒部位としての役割を果たす酸化物を生成するように、カーボン紙68が熱処理プロセスを用いて活性化される。更なる実施例では、カーボン紙は、カーボンファイバおよびカーボンバインダ残渣を含む炭素/炭素化合物である。ポリアクリロニトリルはカーボン紙68に用いられるカーボンファイバの一例の前駆物質である。フェノール樹脂はカーボンバインダの一例の前駆物質である。フロー電池においては、セルを通る電解液流れの性能とその圧力降下との間にトレードオフが存在する。例えば、流れ場を利用せずに電解液の流れを、カーボンフェルト電極を通して強制的に通流させる貫流flowthroughさせるフロー電池では、性能は相対的に良好であるが、カーボンフェルトとイオン交換膜への積層圧縮のために、圧力降下は高くそれにより、セルを通して電解液を移動させるためにより多くの入力エネルギーが必要となる、耐久性は相対的に低くなる。流れ場を利用するすなわち、そばを通過させるflowbyフロー電池では、電解液は電極を通して強制的に通流されないため、圧力降下は少ないが、電極を通る対流によってもたらされる質量輸送の増加が大幅には生じないため、性能は相対的に低くなる。フロー電池20は、混成流mixedflow流れ場とカーボン紙68を利用することにより、圧力降下と性能との有益なバランスを提供する。用語混成流とは、貫流と、通過流と、の組合せを意味する。実施例では、混成流は、第1の流れ場板50および任意選択的に第2の流れ場板52の流れ場流路54,56の配置を通して達成される。例えば、第2の流れ場流路56は第1の流れ場流路54の下流にあり、その結果、第2の流れ場流路56の電解液22/26は圧力損失により、第1の流れ場流路54の電解液22/26よりも低圧である。その圧力差により、流路54と流路56との間に圧力勾配がもたらされ、それにより電解液22/26の少なくとも一部がリブ58を越えて流路60内を第1の流れ場流路54から第2の流れ場流路56へと流入するように推進される。幾つかの例では、流れ場流路54,56は、圧力勾配をもたらすように、蛇行流路配置、インターディジタル流路配置、および部分的インターディジタル流路配置の流路、またはそれらの組合せの流路である。カーボン紙68の特性は、性能および耐久性を向上させるように流路54および流路56の混成流設計に応じて選択される。例えば、カーボン紙68は、0.8MPaの圧縮応力で所定の20未満の圧縮ひずみを有し、60~85の範囲の非圧縮孔隙率、および150~400μmの範囲の厚さtを有する。応力-ひずみの応答が線形であるという条件で、圧縮ひずみの代わりにヤングの圧縮率を規定してもよい。相対的に、フロー電池に通常用いられる炭素フェルトは、相対的に柔軟であり、流路内に侵入して流れを制限し、一貫性の無い性能をもたらしうる。相対的に硬いカーボン紙68は、侵入を低減し、それにより流れの制限を低減させ、性能の一貫性を向上させる。炭素フェルトはまた相対的に厚く、スタックサイズ、およびイオンがイオン交換膜に到達するために移動する必要のある平均距離を増加させる。相対的に薄いカーボン紙68は、スタックサイズ、およびイオン移動の平均距離を低下させる。さらに、カーボン紙68は、フェルトに比べて圧縮が小さく、高い積層圧縮を必要としないため、スタック耐久性が向上する。さらに、炭素フェルトはリブに亘って圧縮され、それにより流速分布を生じさせる一貫性の無い孔隙率を有する。カーボン紙68は相対的に圧縮が小さく、したがってより均一な圧縮と流速分布を提供する。所定の圧縮強度、厚さt、および非圧縮孔隙率により、流路54と流路56との間のリブ58に亘る電解液22または26の混成流の、強制流れコンポーネントが可能となる。例えば、圧縮強度は、20の圧縮ひずみにおいて0.8MPaよりも大きく、非圧縮孔隙率は65~85体積であり、厚さは150~400μmである。更なる実施例では、圧縮強度は、10の圧縮ひずみにおいて0.8MPaよりも大きく、厚さは150~250μmである。図3は、フロー電池20に使用される別の例のカーボン紙168の一部を示す。本明細書では、適切な場合には同様の参照符号は同様の構成要素を示し、その参照符号に100またはその倍数を付けた参照符号は対応する構成要素と同様の特徴部および利益を組み込むものとして理解される修正された要素を表す。この例では、カーボン紙168は、触媒活性のカーボンファイバ170を含む。カーボンファイバ170はランダムに、または織物構造などの形態に配置される。炭素粒子172がカーボンファイバ170に堆積される。炭素粒子172は、触媒活性を向上させるように、カーボン紙168の表面積を増加させる。一例では、炭素粒子172は10~100nmの平均粒径を有し、カーボン紙168は1~10重量の炭素粒子172を含む。炭素粒子172は、カーボン紙168が相対的に均一な孔隙率を有するように、カーボン紙168に亘って実質的に均一に分散される。代替的に、図示のようにカーボン紙168が漸変するgraded孔隙率を有するように、カーボン紙168の厚さtに亘って炭素粒子172の濃度勾配174が設けられる。この例では、カーボン紙168の膜側からの距離の関数として、炭素粒子の濃度が減少する。濃度勾配174により、カーボン紙168の流れ場板側近傍の電解液22/26の流れがより大きくなるとともに、カーボン紙168の膜側近傍の触媒活性が増加して、イオン交換膜66に対するイオン移動の平均距離が低減される。実施例では、炭素粒子172は、分散媒中の炭素粒子172の懸濁液を用いることにより、カーボンファイバに堆積される。懸濁液は、噴霧、浸漬、または塗布などによりカーボン紙168に適用され、次いで炭素粒子172がカーボン紙168に維持されるように、分散媒を除去すべく乾燥される。適用および乾燥処理は、炭素粒子172の所望の充填量を達成するように繰り返される。更に、濃度勾配174が得られるように、適用および/または乾燥処理時にカーボン紙168の片側に減圧を印加してもよい。図4は、フロー電池20に使用される別の例のカーボン紙268の一部を示す。この例では、カーボン紙268は、触媒活性のカーボンファイバ170と、カーボンファイバ170に堆積された炭素粒子272と、を含む。炭素粒子272は、活性を更に向上させ、孔隙率および伝導率を制御するように、多様な粒度分布を有する。この例では、炭素粒子272は、第1の平均粒径を有する炭素粒子272aと、第1の平均粒径よりも大きい第2の平均粒径を有する炭素粒子272bと、を含む。他の例では、炭素粒子は微細構造および/または構成などの他の側面において異なりうる。例えば、粒径は同じであるが、密度や、微細孔の割合や寸法は大きく異なる2つの粒子を有しうる。特徴部の組合せを図示の例に示すが、本発明の様々な実施例の利点を実現するために全ての特徴部を組み合わせる必要はない。換言すれば、本発明の実施例に従って設計されたシステムは、必ずしも図の一つに示された全ての特徴部または図に概略的に示す全ての部位を含むものではない。さらに、一実施例の選択された特徴部をその他の実施例の選択された特徴部と組み合わせてもよい。上記の記載は本質的に限定的なものではなく例示に過ぎない。本発明の真意を逸脱することなく開示の実施例に対する種々の変形や修正が当業者にとって明らかとなるであろう。本発明に付与される法的保護の範囲は付記の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定される。"