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부분 가지형 블록 공중합체(partially branched multiblock copolymer)를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 레독스 플로우 전지용 격리막으로서,상기 부분 가지형 블록 공중합체는 친수성 제1 고분자로 된 제1 블록; 주사슬 상에 곁가지를 형성하는 분기점(branching point)을 형성하도록 양 말단에 각각 중합 반응에 참여하는 2개 이상의 반응기를 갖는 소수성 제2 고분자로부터 유래된 제2 블록; 및 선택적으로 소수성 제3 고분자로 된 제3 블록을 포함하고, 상기 제1 블록은 하기 화학식 1로 표시되며,상기 소수성 제2 블록은 하기 화학식 2로 표시되고,상기 제3 블록은 하기 화학식 3으로 표시되는 것이 특징인 격리막:[화학식 1][화학식 2][화학식 3]상기 화학식 1에서,A는 단일결합 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-;B 및 B'은 각각 독립적으로 단일결합 또는 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR13-이며, 이때 R13은 C1 내지 C6 알킬기;M은 수소원자 또는 알칼리 금속;Ar은 1개 이상의 술폰산기(-SO3H) 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 방향족 분자 또는 방향족 분자 그룹;a 및 b는 각각 0 내지 10에 속하는 정수,k는 1 내지 4에 속하는 정수,c는 1 내지 10,000에 속하는 정수이고,상기 화학식 2 또는 화학식 3에서,R1 내지 R4 및 R1' 내지 R4'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기;D1, D2, D1' 및 D2'은 각각 독립적으로 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR14-이며, 이때 R14은 C1 내지 C6 알킬기;J1, J2, J1' 및 J2'은 각각 독립적으로 단일결합 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-,E 및 E'은 각각 독립적으로 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR15-이며, 이때 R15은 C1 내지 C6 알킬기;Ar 및 Ar'은 각각 독립적으로 비치환 또는 적어도 하나의 할로겐원자(-X), 알킬기 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 및 -O-퍼플루오로아릴기로 구성된 군으로부터 선택되는 작용기로 치환된 아릴기, 나프틸기, 안트라세닐기, 또는 ,이때, P 및 P'은 각각 독립적으로 단일결합, 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR16-(R16은 C1 내지 C6 알킬기)로부터 선택된 기, 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2-, -(C(CH3)2)- 또는 -(C(CF3)2)-,R5 내지 R12 및 R5' 내지 R12'는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기일 수 있으며,상기 화학식 1 내지 3에서 술폰산기, 인산기 및 아세트산기는 알칼리 금속염의 형태일 수 있으며;p 및 p'은 각각 1 내지 1000에 속하는 정수,q 및 q'은 각각 0 내지 5에 속하는 정수,w 및 w'은 각각 1 내지 10에 속하는 정수임
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2
제1항에 있어서,제1 블록 내지 제3 블록은 랜덤(random), 교차(alternating), 블록(block) 또는 순차적(sequential)으로 배열된 것이 특징인 격리막
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제1항에 있어서,상기 화학식 1의 Ar은 하나 이상의 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염이 치환된 페닐, 나프틸, 티오페닐 또는 피리디닐인 것인 격리막
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4
제1항에 있어서,상기 이온전도성 고분자는 10,000 내지 1,000,000의 수평균 분자량(Mn; number-average molecular weight) 또는 10,000 내지 10,000,000의 중량평균 분자량(Mw; weight-average molecular weight)을 갖는 것인 격리막
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제1항에 있어서,상기 부분 가지형 블록 공중합체는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 골격을 갖는 것인 격리막:[화학식 4]화학식 4에서 각 문자는 청구항 1에 기재된 바와 같고, l과 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이며, n은 0 이상의 정수임
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제5항에 있어서,상기 부분 가지형 블록 공중합체 내에서 l:m+n(몰비)는 0
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제5항에 있어서,0
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제1항에 있어서,A는 -(C=O)-;Ar은 1개의 술폰산기 또는 이의 나트륨염으로 치환된 페닐;a 및 b는 각각 0이고,R1 내지 R4, 및 R1' 내지 R4'은 모두 수소원자;D1, D2, D1' 및 D2'은 모두 -O-;J1, J2, J1' 및 J2'은 모두 -(C=O)-;E 및 E'은 -O-;Ar' 및 Ar''은 각각 및 로서, P는 -(SO2)-, R5 내지 R12, 및 R5' 내지 R12'은 모두 수소원자;w=2이며,q=1인 격리막
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제1항에 있어서,상기 격리막은 이온전도성 고분자 자체를 성형한 고분자막 또는 이온전도성 고분자를 나노웹 지지체에 함침시켜 제조한 복합막인 것인 격리막
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제9항에 있어서,상기 나노웹 지지체는 폴리이미드, 폴리메틸펜텐, 폴리에스터, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐디플루오라이드, 나일론, 폴리벤즈옥사졸, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아릴렌에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 재질의 지지체인 것인 격리막
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양극, 양극 전해질, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 격리막, 음극 전해질 및 음극을 구비한 레독스 플로우 전지
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제11항에 있어서,상기 레독스 플로우 전지는 소정의 크기를 갖는 셀하우징(51),상기 셀하우징의 중심을 가로지르며 설치된 이온교환막(11),셀하우징 내부의 상기 이온교환막에 의해 분리된 좌/우 양쪽에 각각 위치하는 양극(21) 및 음극(22) 전극,상기 양극전극이 위치한 쪽의 셀하우징의 상/하단에 형성되어 양극전극에 사용되는 전해액의 유입 및 유출을 수행하는 양극 전해질 유입구(31) 및 양극 전해질 유출구(32),상기 음극전극이 위치한 쪽의 셀하우징의 상/하단에 형성되어 음극전극에 사용되는 전해액의 유입 및 유출을 수행하는 음극 전해질 유입구(41) 및 음극 전해질 유출구(42)를 구비한 레독스 플로우 전지
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제11항에 있어서,상기 양극 전해질로 V(IV)/V(V) 레독스 커플을, 음극 전해질로 V(II)/V(III) 레독스 커플을 사용하는 전바나듐계 레독스 전지인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 전지
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제11항에 있어서,상기 양극 전해질로 할로겐 레독스 커플을, 음극 전해질로 V(II)/V(III) 레독스 커플을 사용하는 바나듐계 레독스 전지인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 전지
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제11항에 있어서,상기 양극 전해질로 할로겐 레독스 커플을, 음극 전해질로 설파이드 레독스 커플을 사용하는 폴리설파이드브로민 레독스 전지인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 전지
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제11항에 있어서,상기 양극 전해질로 할로겐 레독스 커플을, 음극 전해질로 아연(Zn) 레독스 커플을 사용하는 아연-브로민(Zn-Br) 레독스 전지인 것을 특징으로 하는 레독스 플로우 전지
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