이온 선택성 막은 다양한 에너지 저장 응용 분야에서 널리 사용된다. 그러나 Nafion과 같은 기존의 고분자 기반 이온 선택성 막은 이온에 대한 선택성이 완벽하지 않아 바람직하지 않은 이온 종의 상당한 투과가 발생한다. 막의 불완전한 이온 선택성은 에너지 저장 장치의 실패로 이어지므로, 막의 이온 선택성을 향상시키기 위한 많은 노력이 기울여져 왔다. 본 연구에서는 수계 레독스 플로우 배터리를 위한 비혼화성 액상 막을 도입한다. 소수성 이온성 액체는 수계 가톨리테 및 아노리테 용액과 비혼화성이므로 두 용액을 크로스오버 없이 분리한다. 이러한 특성은 이온성 액체를 수계 레독스 플로우 배터리의 막으로 사용할 수 있게 한다. 또한 1-헥실-3-메틸이미다졸리움 비스(trifluoromethylsulfonyl)이미드(HMIM-TFSI)와 같이 긴 곁사슬 알킬을 갖는 이온성 액체는 황산과는 혼화되는 반면, 전이금속 황산염은 HMIM-TFSI에 불용성으로 남는다. 그 결과 HMIM-TFSI는 양성자에 대해 선택적으로 투과되며 전이금속 양이온에 대해서는 투과하지 않는다. 이에 따라 HMIM-TFSI 막은 거의 완벽한 양성자 선택성을 나타내어 전이금속 양이온과 같은 불리한 이온 종의 투과가 미미해진다. 결국 HMIM-TFSI 막은 2800 h 이상에서 거의 무자기방전이 관찰되는 등, ≈99%의 높은 쿨롬 효율과 100 사이클 이상에서 안정적인 용량 유지율을 포함하여 바나듐 레독스 플로우 배터리에서 우수한 전기화학적 성능을 보인다.
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