CN109312023B - 含有噻蒽的聚合物作为电荷存储的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含有噻蒽的聚合物作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，例如，作为电极浆料，特别是二次电池。其还涉及包含所述聚合物的电极材料以及包含所述聚合物的电极和电荷存储装置。

Description

含有噻蒽的聚合物作为电荷存储的用途
技术领域
本发明涉及含有噻蒽的聚合物作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，例如作为电极浆料，特别是二次电池。其还涉及包含所述聚合物的电极材料以及包含所述聚合物的电极和电荷存储装置。
背景技术
有机电池是电化学电池，其使用有机氧化还原活性化合物作为用于存储电荷的活性电极材料。这些二次电池以其卓越的性能而著称，如快速充电性、长寿命、低重量、高柔韧性和易加工性。已知许多不同的有机聚合物结构作为用于电荷存储的活性电极材料。例如，以下出版物描述了包含有机氮氧自由基(nitroxide radicals)作为电荷存储用的活性单元的聚合物：WO 2012/133202 A1、WO 2012/133204 A1、WO 2012/120929 A1、WO 2012/153866 A1、WO 2012/153865 A1、JP 2012-221574 A、JP 2012-221575 A、JP 2012-219109A、JP 2012-079639 A、WO 2012/029556 A1、WO 2012/153865 A1、JP 2011-252106 A、JP2011-074317 A、JP 2011-165433 A、WO 2011/034117 A1、WO 2010/140512 A1、WO 2010/104002 A1、JP 2010-238403 A、JP 2010-163551 A、JP 2010-114042 A、WO 2010/002002A1、WO 2009/038125 A1、JP 2009-298873 A、WO 2004/077593 A1、WO 2009/145225 A1、JP2009-238612 A、JP 2009-230951 A、JP 2009-205918 A、JP 2008-234909 A、JP 2008-218326 A、WO 2008/099557 A1、WO 2007/141913 A1、US 2002/0041995 A1、EP 1 128 453A2、A.Vlad,J.Rolland,G.Hauffman,B.Ernould,J.F.Gohy,ChemSusChem 2015,8,1692-1696、US 2002/0041995A1和JP 2002-117852 A描述了具有有机苯氧基或加尔万氧基自由基的聚合化合物的例子。
用于电荷存储的其它已知的活性单元是具有醌的聚合化合物(JP 2009-217992A、WO 2013/099567 A1、WO 2011/068217 A1)、具有二酮的聚合化合物(JP 2010-212152 A)和具有二氰基二亚胺的聚合化合物(JP 2012-190545 A、JP 2010-55923 A)。
其它出版物描述了二烷氧基苯衍生物作为锂离子电池用的“氧化还原往返(shuttle)”添加剂的用途(WO 2011/149970 A2)和包含二烷氧基苯作为电荷存储装置的聚合物的用途(P.Nesvadba,L.B.Folger,P.Maire,P.Novak,Synth.Met.2011,161,259-262；W.Weng,Z.C.Zhang,A.Abouimrane,P.C.Redfern,L.A.Curtiss,K.Amine,Adv.Funct.Mater.2012,22,4485-4492)。
此外，还存在包含噻蒽单元的另一类物质的聚合物。已经针对各种技术领域描述了这些，例如，作为用于储气的网络和具有高折射率的材料。相应的出版物/专利例如是：P.C.Bizzarri,C.Dellacasa,Mol.Cryst.Liq.Cryst.1985,118,245-248；L.C.Dunn,W.T.Ford,N.Hilal,P.S.Vijayakumar,H.A.Pohl,J.Polym.Sci.Pol.Phys.1984,22,2243-2260；T.Yamamoto,T.Okuda,J.Electroanal.Chem.1999,460,242-244；Y.Suzuki,K.Murakami,S.Ando,T.Higashihara,M.Ueda,J.Mater.Chem.2011,21,15727-15731；WO2009/106198 A1、DE 19733882 A1、JP 2012-177057 A、DE 3520102 A1、JP 2012-177057A、DE 19532574 A1、DE 19733882 C2、WO 2012/172177 A1。在现有技术中描述的大多数含有噻蒽的聚合物中，噻蒽结构在主链中。其它出版物描述了在侧链中带有噻蒽单元的聚合物。这些出版物中的大多数讨论了这些聚合物的高折射率(EP 0 320 954 A2、WO 2012/172177 A1、US 2011/0183263 A1、H.Hopff,H.Gutenberg,Makromolekul.Chem.1963,60,129-138)。
非聚合的噻蒽衍生物也已用作锂离子电池的添加剂，以防止锂离子电池的过度充电(US 5,858,573 A、WO 2010/096404 A2、EP 0 825 663 A2、S.A.Odom,S.Ergun,P.P.Poudel,S.R.Parkin,Energ.Environ.Sci.2014,7,760-767)或者是为了提高其热稳定性(JP 2001-307738 A)。此外，噻蒽基已经用作电荷存储的非聚合化合物(US 2002/0041995 A1)。
M.E.Speer,M.Kolek,J.J.Jassoy,J.Heine,M.Winter,P.M.Bieker,B.Esser,Chem.Commun.2015,51,15261-15264的出版物(下文中缩写为“Speer等人”)描述了在侧链中具有噻蒽单元和在主链中具有降冰片烯单元的聚合物，并且可以用作电气工作存储器中的活性材料。与其它有机阴极材料相比，这些含有噻蒽的聚合物的特征在于具有更高的氧化还原电位，因为例如与基于氮氧化物的电池相比，它们允许更高的电压。
然而，已经观察到Speer等人描述的含有噻蒽的聚合物具有低的循环稳定性和低的容量。这自动地导致低的比能量。
因此，本发明所要解决的问题是提供与现有技术中描述的含有噻蒽的聚合物相比具有更高容量和更高循环稳定性的聚合物。至此，已经开发出了解决上述问题的含有噻蒽的聚合物。
发明内容
1.1)因此，本发明在第一方面涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000031
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-NO2、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR14)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR15)(OR16)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR17、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自金属阳离子、有机阳离子，优选选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子、四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-、-NH-、-N烷基-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.2)在所述第一方面的具体实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000051
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR14)O-(Mz +)1/z、-OP(＝O)(OR15)(OR16)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR17、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子，其中所述碱金属阳离子优选选自Li+、Na+、K+，其中所述碱土金属阳离子优选选自Mg2+、Ca2+，其中所述过渡金属阳离子优选选自铁阳离子、锌阳离子、汞阳离子、镍阳离子、镉阳离子，或四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，其中四烷基铵阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子中的烷基优选地各自独立地具有1～30个碳原子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-、-NH-、-N烷基-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.3)在第一方面的优选实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000061
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、取代或未取代的苯基、取代或未取代的脂族基团，其中选自醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR24)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR25)(OR26)、-S(O)2O-(Mz +)1/z、-S(O)2OR27、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R18、R22、R23、R24、R25、R26、R27各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg+、Hg2+、Ni2+、Ni3+、Ni4+、四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，其中四烷基铵阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子中的烷基各自独立地具有1～10个碳原子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.4)在第一方面的更优选实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000081
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-OR12、-SR13、取代或未取代的苯基、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR24)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR25)(OR26)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR27、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中R8、R12、R13、R18、R22、R23、R24、R25、R26、R27各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中Mz+选自Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg+、Hg2+、Ni2+、Ni3+、Ni4+，
其中在Li+、Na+、K+、Hg+的各自情况下z＝1，
其中在Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Fe2+的各自情况下z＝2，
其中在Fe3+、Ni3+的情况下z＝3，
其中在Ni4+的情况下z＝4，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团，优选亚苯基或亚甲苯基，或者优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的亚烷基或亚烯基内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.5)在第一方面的再更优选的实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000101
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、取代或未取代的苯基、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、特别是具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，更优选具有1～10个碳原子的优选地取代或未取代的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基，优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.6)在第一方面的甚至更优选的实施方案中，本发明还涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000111
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、未取代的苯基、或由选自烷基、烯基、炔基和优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基的基团所取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、特别是具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，更优选具有1～10个碳原子的优选取代或未取代的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基，优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.7)在第一方面的更进一步优选的实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000121
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-卤素、优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中RD、RG基团独立地选自氢、-卤素、优选具有1～6个碳原子的烷基、-COOR8、未取代的或由选自优选具有1～10个碳原子的烷基、优选具有2～10个碳原子的烯基以及-CN取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、优选具有1～6个碳原子的烷基，优选地更优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中Y1、Y2自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基、具有1～6个碳原子的亚烷基、优选具有1～6个碳原子的亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，
和其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
1.8)在第一方面的最优选实施方案中，本发明涉及聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000141
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-F、-Cl；优选地，RA＝RB＝RC＝RE＝RF＝氢，
其中RD、RG基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、苯基、由至少一个，优选恰好一个乙烯基取代的苯基；优选地，RD、RG基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、苯基；再更优选地，RD＝RG＝氢，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、-OR22、-SR23、具有1～6个碳原子的烷基；优选地，R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝氢，
其中R22、R23基团各自独立地选自具有1～6个碳原子的烷基，
其中X选自直接键、&-O-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-O-&&、&-O-CH2-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-CH2-O-&&、亚苯基、&-CH2-亚苯基-&&、&-亚苯基-CH2-&&、具有1～6个碳原子的亚烷基；优选地，X＝直接键，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
再更优选地，在本发明第一方面的前述实施方案中，R1位于R2的间位，而与X连接的键位于R2的邻位。
与Speer等人描述的那些相比，在本发明第一方面中，根据本发明的聚合物具有衍生自聚乙烯的骨架。已经令人惊讶地发现，根据本发明的聚合物适用于电池，即使经过进一步的充电/放电循环，其也导致相应电池的更高容量(也称为“循环稳定性”)。
在本发明的第一方面中，根据本发明的聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元。
由此而论，n是≥4的整数，特别是≥4且≤5000的整数，优选≥10且≤1000的整数，更优选≥20且≤1000的整数，再更优选≥50且≤1000的整数，再更优选仍然≥100且≤1000的整数。
由此而论，m是≥0的整数，特别是≥0且≤5000的整数，优选≥0且≤1000的整数；特别优选地，m＝0。
由此而论，本发明第一方面中的聚合物P的平均摩尔质量(通过使用聚苯乙烯标样的尺寸排阻色谱法测定；DIN 55672-2:2015-02)特别是700～2,000,000g/mol，优选1000～1,000,000g/mol，更优选3000～300,000g/mol，再更优选35,500g/mol。
在本发明的第一方面中，聚合物内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同。
在本发明的上下文中，“至少部分地彼此不同”是指聚合物P中化学结构(I)的至少两个重复单元彼此不同；更具体地，是指化学结构(I)的n个相互连接的重复单元中的至少两个在RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、X基团中的至少一个中不同和/或在噻蒽环上的R1的位置不同和/或m的值不同。
同时，聚合物内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接。
在本发明中，在化学结构(I)中R1基团和X基团各自通过一个键与噻蒽基团连接，各自键显示为突出到噻蒽基团中。这意味着对于化学结构(I)而言包含以下两个选项：
(i)化学结构(I)中的R1位于R2的间位，而与X连接的键位于R2的邻位。
(i)化学结构(I)中的R1位于R2的邻位，而与X连接的键位于R2的间位。
这里，选项(i)是更优选的选项。
根据本发明的聚合物的第一重复单元的端基在化学结构(I)中以通过“*”定义的键存在，并且根据本发明的聚合物的第n个重复单元的端基在化学结构(I)中由通过“**”定义的键存在，它们没有特别限制，更具体地，它们是在用于制备根据本发明使用的聚合物的方法中所使用的聚合方法的结果。因此，它们可以是引发剂或重复单元的终止链段。优选地，这些端基选自氢、卤素、羟基、未取代的脂族基团或由-CN、-OH、卤素取代的脂族基团(其可以特别是未取代的或相应取代的烷基)、(杂)芳族基团，其优选是苯基、苄基或α-羟基苄基。
在X的情况下，“&&”表示从X到噻蒽环的键，和“&”表示将X连接到RA的键。
在本发明的上下文中，“-卤素”表示-F、-Cl、-Br、-I，优选-F、-Cl。
“单烷基咪唑鎓阳离子”特别表示1-单烷基咪唑鎓阳离子，即，在咪唑鎓环的一个氮原子上带有烷基的咪唑鎓阳离子。
“二烷基咪唑鎓阳离子”特别表示1,3-二烷基咪唑鎓阳离子，即，在咪唑鎓环的两个氮原子中的每一个上带有一个烷基的咪唑鎓阳离子。
在本发明的上下文中，脂族基团是非环状的或环状的、饱和或不饱和的、非支链或支链的烃基，其是非芳香族的。
脂族基团可以是单价的或二价的。如果它是单价的，这意味着它仅通过其一个碳原子与分子的其余部分连接。单价烃基特别是选自烷基、烯基、炔基及饱和或不饱和的环烷基的烃基。在双键存在下，不饱和环烷基称为“环烯基”，并且在三键存在下其称为“环炔基”。
二价脂族基团通过从相同或两个不同碳原子开始的两个键与分子的其余部分连接。二价烃基特别是选自亚烷基、亚烯基、亚炔基及饱和或不饱和的亚环烷基的烃基。在双键存在下，不饱和亚环烷基被称为“亚环烯基”，并且在三键存在下其称为“亚环炔基”。
当它们在本发明中没有明确地称为二价时，在本发明的上下文中术语“脂族基团”应理解为是指单价脂族基团。
在本发明的上下文中，“烷基”是非支链或支链的并且是具有以下通式化学结构的单价饱和烃基(a)
Figure BDA0001904037730000161
碳原子链“-CwH2w+1”可以是直链的，在这种情况下该基团是非支链的烷基。或者，它可以具有支链，在这种情况下它是支链烷基。
在这种情况下，化学结构(a)中的w是整数，特别是1～30，优选1～18，更优选1～12，再更优选1～10，再更优选1～8，最优选1～6。在具有1～30个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～30的范围。在具有1～18个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～18的范围。在具有1～12个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～12的范围。在具有1～10个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～10的范围。在具有1～8个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～8的范围。在具有1～6个碳原子的非支链或支链的烷基中，w选自1～6的范围。
在本发明的上下文中，“具有1～30个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基、正二十五烷基、正二十六烷基、正二十七，正二十八烷基、正二十九烷基、正三十烷基。
在本发明的上下文中，“具有1-18个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基。
在本发明的上下文中，“具有1～12个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基。
在本发明的上下文中，“具有1～10个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基。
在本发明的上下文中，“具有1-8个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、正庚基、正辛基。
在本发明的上下文中，“具有1～6个碳原子的非支链或支链的烷基”特别是选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基。
根据本发明，具有1～30个碳原子的烷基特别是具有1～18、优选1～12、更优选1～10、再更优选1～8、最优选1～6个碳原子的烷基。
根据本发明，具有1～6个碳原子的烷基特别是具有1～4个碳原子的烷基，再更优选选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基。
在本发明的上下文中，“烯基”是非支链或支链的，并且通过用C＝C双键取代烷基中的至少一个CH-CH单键而从烷基获得。根据本发明，烯基特别是具有2～10个碳原子，优选2～6个碳原子，更优选2～4个碳原子，再更优选2个碳原子(在这种情况下它是乙烯基)或3个碳原子(在这种情况下它优选是烯丙基)，最优选乙烯基。
在本发明的上下文中，“炔基”是非支链或支链的，并且通过用C≡C三键取代烷基中的至少一个CH2-CH2单键从烷基获得，或者通过用C≡C三键取代烯基中的至少一个CH＝CH双键从烯基获得。根据本发明，炔基特别是具有2～10个碳原子，优选2～6个碳原子，更优选2～4个碳原子，再更优选2个碳原子(在这种情况下它是乙炔基)或3个碳原子，最优选乙炔基。
饱和环烷基是其中饱和环内存在至少3个碳原子的烷基，并且还可以另外包含不在环内的其它碳原子。它可以通过这些环碳原子之一或通过不在环内的碳原子与分子的其余部分连接。在本发明的上下文中，环烷基特别是选自环丙基、环丁基、环丙基甲基、环戊基、环丁基甲基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基、环十三烷基、环十四烷基、环十五烷基。
不饱和环烷基通过用至少一个C＝C双键取代饱和环烷基中的至少一个CH-CH单键(以得到环烯基)和/或通过用C≡C三键取代CH2-CH2单键(以得到环炔基)，从饱和环烷基获得。
在本发明的上下文中，亚烷基特别是具有1～30、优选1～12、更优选1～6个碳原子，并且在本发明的上下文中可以是支链或非支链的。在本发明的上下文中，“亚烷基”表示可以通过通式化学结构(b)描述的二价饱和烃基：
Figure BDA0001904037730000201
碳原子链“-CxH2x”可以是直链的，在这种情况下该基团是非支链的亚烷基。或者，它可以具有支链，在这种情况下它是支链亚烷基。化学结构(b)中的x是整数。
在具有1～30个碳原子的非支链或支链亚烷基中x选自1～30的范围。
在具有1～12个碳原子的非支链或支链亚烷基中x选自1～12的范围。
在具有1～6个碳原子的非支链或支链亚烷基中x选自1～6的范围。
根据本发明，亚烷基特别是具有1～6个碳原子、优选1～4个碳原子，更优选选自亚甲基、亚乙基、正亚丙基、正亚丁基。
在本发明的上下文中，“亚烯基”是非支链或支链的，并且是通过用C＝C双键取代亚烷基中的至少一个CH-CH单键而从亚烷基获得的。
在本发明的上下文中，“亚炔基”是非支链或支链的，并且通过用C≡C三键取代亚烷基中的至少一个CH2-CH2单键而从烷基获得，或者通过用C≡C三键取代亚烯基中的至少一个CH＝CH双键而从亚烯基获得。
在本发明的上下文中，饱和亚环烷基是具有至少3个，特别是3～30个碳原子并且具有至少一个由3～30个碳原子组成的饱和环的二价饱和烃基，优选化学结构(c)
Figure BDA0001904037730000202
其中z′特别是0～27的整数；其中z″特别是0～27的整数；其中z″′特别是1～28的整数；并且同时，z′+z″+z″′≤28。
在本发明的上下文中，通过用C＝C双键取代亚环烷基中的至少一个CH-CH单键(以得到亚环烯基)和/或通过用C≡C三键取代亚环烷基中的至少一个CH2-CH2单键(以得到环亚炔基)，从饱和亚环烷基得到不饱和的亚环烷基。
在本发明的上下文中，“取代的脂族基团”特别是指在所讨论的脂族基团中，与所述基团中的碳原子连接的氢原子被选自芳族、杂芳族、-NO2、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)NRIRII、-NRIIIRIV、-C(＝O)ORV的基团取代，优选被-NO2、-CN、-F、-Cl、-Br、-I，再更优选被-F、-Cl、-Br、-I所取代，其中RI、RII、RIII、RIV、RV选自H、烷基、卤烷基、芳族基团、杂芳族基团。
在本发明的上下文中，(杂)芳族基团是杂芳香族基团或芳族基团。(杂)芳族基团可以是单价的，即，可以仅通过其一个碳原子(在芳族基团的情况下)或通过其一个碳原子或杂原子(在杂芳族基团的情况下)与分子的其余部分连接。
或者，(杂)芳族基团可以是二价的，即，可以通过其两个碳原子(在芳族基团的情况下)与分子的其余部分连接或者可以通过其两个碳原子、其两个杂原子或其一个碳原子和一个杂原子(在杂芳族基团的情况下)与分子的其余部分连接。
当它们在本发明中没有明确地称为二价时，在本发明的上下文中，术语“(杂)芳族基团”应理解为是指一价(杂)芳族基团。
芳族基团仅具有碳原子和至少一个芳环。芳族基团特别地选自芳基、芳烷基、烷芳基。芳基仅具有芳环，并通过芳环中的碳原子与分子连接。芳基优选为苯基。
烷芳基具有至少一个芳族环，通过芳族环其与分子的其余部分连接，并且还在所述芳族环上带有烷基。烷芳基优选为甲苯基。
芳烷基形式上衍生自用芳基或烷芳基取代烷基的烃基而形成。芳烷基优选为苄基、苯乙基、α-甲基苄基。
杂芳族基团特别是选自杂芳基、杂芳烷基、烷基杂芳基。它是芳族基团，其在芳族环内或者在杂芳烷基或烷基杂芳基的情况下可选择地或另外地在芳族环之外额外地具有至少一个杂原子，特别是选自氮、氧、硫的杂原子。
优选的(杂)芳族基团选自上述化学结构(III)的环、唑、咪唑、吡咯、吡唑、三唑、四唑、噻吩、呋喃、噻唑、噻二唑、噁唑、噁二唑、吡啶、嘧啶、三嗪、四嗪、噻嗪、苯并呋喃、嘌呤、吲哚、9-蒽基、9-菲基。
在本发明的上下文中，二价(杂)芳族基团是二价芳族基团或二价杂芳族基团，优选二价芳族基团。
根据本发明，二价芳族基团是具有至少6个，优选6～30个碳原子的二价烃基，其中至少6个碳原子存在于芳族体系中，而其它碳原子，如果存在的话，则是饱和的。二价芳族基团可以通过芳族体系中的碳原子或如果存在的话的饱和碳原子与分子的其余部分连接。
优选地，二价芳族基团是以下的化学结构(d)：
Figure BDA0001904037730000221
其中y′是>0的整数，优选0～24；其中y″是>0的整数，优选0～24；并且优选地，同时，y′+y″≤24。
二价杂芳族基团是二价芳族基团，其额外具有至少一个杂原子，特别是至少一个选自氮、氧、硫的杂原子在芳族环内或外，优选在芳族环内，但特别是通过碳原子与分子的其余部分连接。
“取代或未取代的(杂)芳族基团”特别是表示未取代的(杂)芳族基团，优选未取代的芳族基团。
在本发明的上下文中，“取代的(杂)芳族基团”特别是指在所讨论的(杂)芳族基团中，与所述基团中的碳原子连接的氢原子被选自烷基、烯基、炔基、卤烷基、-NO2、-CN、-F、-Cl、-Br、-I、-C(＝O)NRIRII、-NRIIIRV的基团取代，优选被-NO2、-CN、-F、-Cl、具有1～10个碳原子的烷基、具有2～10个碳原子的烯基取代，其中RI、RII、RIII、RV选自H、优选具有1～10个碳原子的烷基、具有2～10个碳原子的烯基、优选具有1～10个碳原子的卤烷基、芳族基团、杂芳族基团。
“其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团(或环)内”是指：
在二硫化物的情况下，有-S-S-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基团之间。
在醚的情况下，有-O-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基之间。
在硫醚的情况下，有-S-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基团之间。
在氨基醚的情况下，有R’＝H或具有1～10个碳原子的烷基的-NR’-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基之间。
在羰基的情况下，有-C(＝O)-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基之间。
在羧酸酯的情况下，有-C(＝O)-O-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基团之间。
在磺酸酯的情况下，有-S(O)2O-基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基团之间。
在磷酸酯的情况下，有选自-OP(＝O)(O-(Wd+)1/z)-O-、-OP(＝O)(OR′’)-O-的基团存在于脂族基团(或环)中，且至少在脂族基团的两个sp3-杂化的碳原子之间，优选在脂族基团的两个-CH2-基团之间，甚至更优选在脂族基团的两个-CH2CH2-基团之间。
在此情况下，Wd+选选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子，其中所述碱金属阳离子优选选自Li+、Na+、K+，所述碱土金属阳离子优选选自Mg2+、Ca2+，所述过渡金属阳离子优选选自铁阳离子、锌阳离子、汞阳离子、镍阳离子、镉阳离子，和选自四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，其中四烷基铵阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子中的烷基各自独立地优选地具有1～30个碳原子。此外，d表示Wd+的正电荷数。
优选地，Wd+选自Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg+、Hg2+、Ni2+、Ni3+、Ni4 +，
其中在Li+、Na+、K+、Hg+的各自情况下d＝1，
其中在Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Fe2+的各自情况下d＝2，其中在Fe3+、Ni3+的情况下d＝3，
其中在Ni4+的情况下d＝4。
根据本发明的聚合物可以通过本领域技术人员熟悉的现有技术方法制备。取决于所用的聚合类型，一些单体可以在没有色谱分离方法的情况下仅在一个合成阶段中以非常低的成本可商购的原料制备，这提供了超过技术文献中已知的制备方法的明显优势。聚合不需要其它单体，聚合也不需要任何昂贵的金属催化剂；相反，可以使用简单的聚合方法作为生产方法。同时，可以以非常高的产率获得具有高摩尔质量的聚合物。引入低摩尔质量的聚合性基团使得可以保持所述单体的摩尔质量低，并使二次电荷存储装置的理论容量最大化(其与所述摩尔质量成反比)。此外，这些聚合物中的氧化还原活性基团彼此不共轭；结果，电荷存储装置具有平坦的充电/放电平台。此外，与已知系统相比，根据本发明的聚合物的高氧化还原电位能够实现更高的电池电压和比能量，并且允许更高的放电电压和更高的循环稳定性。
根据本发明的聚合物可以是均聚物或共聚物。均聚物是仅由一种单体合成的聚合物，即，优选下面所示的单体(I)′。共聚物是由两种或更多种单体合成的聚合物，其中至少一种单体优选具有如下所示的结构(I)′。使用的其它单体(“共聚单体”)可以是具有一个聚合性基团的那些，例如下面所示的结构(II)′的单体，或者两个或更多个聚合性基团，例如二乙烯基苯、二乙烯基噻蒽，其然后导致进一步交联的聚合物，共聚物之内存在根据本发明的重复单元。然后获得的聚合物的交联度可以通过本领域技术人员已知的方法通过加入的共聚单体的量或通过时间延迟(例如，直到聚合处于高阶阶段advancd stage才加入共聚单体)来控制。如果在合成中使用两种或更多种单体，则根据本发明的聚合物的重复单元的单体可以无规分布、作为嵌段或交替地存在于聚合物中。
因此，根据本发明的聚合物P可以例如通过本领域技术人员已知的以下结构(I)′的化合物和任选地还具有结构(II)′的化合物的阴离子、阳离子或自由基聚合来合成。在结构(I)′和(II)′中，RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、X基团各自具有上面给出的定义。
Figure BDA0001904037730000251
结构(I)的聚合物在此可以通过阴离子、阳离子或自由基聚合获得，其中仅使用结构(I)′的单体，使得获得的结构(I)的聚合物是其中m＝0的均聚物。
结构(I)的聚合物在此可以通过阴离子、阳离子或自由基聚合获得，其中使用结构(I)′和(II)′的单体，使得获得的结构(I)的聚合物是其中m>0的共聚物。
合成聚合物P的另一种方法描述于例如H.Hopff，H.Gutenberg，Makromolekul.Chem.1963，60，129-138中。
在第一方面中，聚合物P用作电荷存储装置的氧化还原活性电极材料，优选用于存储电能，更优选用作正电极元件。
更优选地，氧化还原活性电极材料采用电荷存储装置的电极元件的至少部分表面涂层的形式，特别是二次电池。这里，电极元件包括至少一个表面层和一个基材。
用于存储电能的氧化还原活性电极材料是能够存储电荷并再次释放电荷的材料，例如通过接收和释放电子。例如，该材料可以用作电荷存储装置中的活性电极材料。这种用于存储电能的电荷存储装置特别是选自二次电池(也称为“蓄电池”)、氧化还原流电池、超级电容器，优选二次电池。
优选地，电荷存储装置是二次电池。二次电池包括通过隔板彼此分开的负电极和正电极，以及包围电极和隔板的电解质。
隔板是多孔层，其是离子可渗透的并且能够平衡电荷。隔板的任务是将正电极与负电极分开，并通过离子的置换实现电荷的平衡。二次电池中使用的隔板特别是多孔材料，优选由聚合化合物构成的膜，例如，聚烯烃、聚酰胺或聚酯。此外，可以使用由多孔陶瓷材料制成的隔板。
电解质的主要任务是确保离子传导性，这是平衡电荷所需的。二次电池的电解质可以是液体或者具有高离子传导性的低聚或聚合化合物(“凝胶电解质”或“固态电解质”)。然而，优选低聚或聚合化合物。
如果电解质是液体，则它特别是由一种或多种溶剂和一种或多种导电盐组成。
电解质的溶剂优选独立地包含一种或多种具有高沸点和高离子传导性但低粘度的溶剂，例如，乙腈、二甲亚砜、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧戊环、1,2-二甲氧基甲烷、1,2-二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、乙酸乙酯、1,3-二氧戊环或水。
电解质中的导电盐由式Me+的阳离子和式(Me+)a(Anf-)b的式Anf-阴离子组成，其中e和f是取决于M和An的电荷的整数；a和b是表示导电盐的分子组成的整数。
在上述导电盐中使用的阳离子是带正电的离子，优选第一和第二主族的金属，例如，锂、钠、钾或镁，但是也还有过渡族的其它金属，例如锌，和有机阳离子，例如，季铵化合物，如四烷基铵化合物。
所述导电盐中使用的阴离子优选为无机阴离子，如六氟磷酸根、四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、六氟砷酸根、六氟锑酸根、四氟铝酸根、tetrafluoroindate、高氯酸根、双(草酸合)硼酸根、四氯铝酸根、四氯乙酸根，还有有机阴离子，例如，N(CF3SO2)2 -、CF3SO3 -、醇根，例如叔丁醇根或异丙醇根，以及卤离子，如氟离子、氯离子、溴离子和碘离子。
如果使用离子液体，则它们既可以用作电解质的溶剂，也可以用作导电盐，或者用作完全的电解质。
2.1)在第二方面中，本发明因此还涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000261
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-NO2、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR14)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR15)(OR16)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR17、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自金属阳离子、有机阳离子，优选选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子、四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-、-NH-、-N烷基-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.2)在第二方面的具体实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000281
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR14)O-(Mz +)1/z、-OP(＝O)(OR15)(OR16)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR17、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子，其中所述碱金属阳离子优选选自Li+、Na+、K+，其中所述碱土金属阳离子优选选自Mg2+、Ca2+，其中所述过渡金属阳离子优选选自铁阳离子、锌阳离子、汞阳离子、镍阳离子、镉阳离子，或选自四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，其中四烷基铵阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子中的烷基优选地各自独立地具有1～30个碳原子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-、-NH-、-N烷基-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.3)在第二方面的优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000301
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-C(＝O)NHR9、-NR10R11、-OR12、-SR13、取代或未取代的苯基、取代或未取代的脂族基团，其中选自醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR24)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR25)(OR26)、-S(O)2O-(Mz +)1/z、-S(O)2OR27、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中R8、R9、R10、R11、R12、R13、R18、R22、R23、R24、R25、R26、R27各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、取代或未取代的脂族基团，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中Mz+选自Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg+、Hg2+、Ni2+、Ni3+、Ni4+、四烷基铵阳离子、咪唑鎓阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子，其中四烷基铵阳离子、单烷基咪唑鎓阳离子、二烷基咪唑鎓阳离子中的烷基各自独立地具有1～10个碳原子，
其中z表示Mz+的正电荷数，
其中R1、R2、R3基团中彼此邻位的至少两个基团和/或R4、R5、R6、R7基团中彼此邻位的至少两个基团也可以各自被至少一个取代或未取代的(杂)芳族环桥接或被取代或未取代的脂族环桥接，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族环内，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.4)在第二方面的更优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000321
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、-OR12、-SR13、取代或未取代的苯基、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、-OP(＝O)(O-(Mz+)1/z)2、-OP(＝O)(OR24)O-(Mz+)1/z、-OP(＝O)(OR25)(OR26)、-S(O)2O-(Mz+)1/z、-S(O)2OR27、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中R8、R12、R13、R18、R22、R23、R24、R25、R26、R27各自独立地选自氢、取代或未取代的(杂)芳族基团、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，其中选自二硫化物、醚、硫醚、磺酸酯的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的烷基内，
其中Mz+选自Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg+、Hg2+、Ni2+、Ni3+、Ni4+，
其中在Li+、Na+、K+、Hg+的各自情况下z＝1，
其中在Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Fe2+的各自情况下z＝2，其中在Fe3+、Ni3+的情况下z＝3，
其中在Ni4+的情况下z＝4，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B是二价取代或未取代的(杂)芳族基团，优选亚苯基或亚甲苯基，或者是优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，其中选自醚、硫醚的至少一个基团任选地存在于取代或未取代的亚烷基或亚烯基内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.5)在第二方面的更优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000331
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、取代或未取代的苯基、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、特别是具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，更优选具有1～10个碳原子的优选取代或未取代的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基，优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.6)在第二方面的更优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000351
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、未取代的或由选自烷基、烯基、炔基和优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基的基团取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、特别是具有1～10个碳原子的取代或未取代的烷基，更优选具有1～10个碳原子的优选取代或未取代的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基，优选具有1～10个碳原子的二价取代或未取代的亚烷基或亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.7)在第二方面的更优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000361
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-卤素、优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中RD、RG基团独立地选自氢、-卤素、优选具有1～6个碳原子的烷基、-COOR8、未取代的或由选自优选具有1～10个碳原子的烷基、优选具有2～10个碳原子的烯基和-CN取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-卤素、-COOR18、-OR22、-SR23、优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中R8、R18、R22、R23自独立地选自氢、优选具有1～6个碳原子的烷基，优选地更优选具有1～6个碳原子的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中Y1、Y2自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4自独立地选自-O-、-S-，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基、优选具有1～6个碳原子的亚烷基、优选具有1～6个碳原子的亚烯基，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.8)在第二方面的最优选实施方案中，本发明涉及包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure BDA0001904037730000371
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-F、-Cl；优选地，RA＝RB＝RC＝RE＝RF＝氢，
其中RD、RG基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、苯基、由至少一个，优选恰好一个乙烯基取代的苯基；优选地，RD、RG基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、苯基；再更优选地，RD＝RG＝氢，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自独立地选自氢、-F、-Cl、-OR22、-SR23、具有1～6个碳原子的烷基；优选地，R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝氢，
其中R22、R23基团各自独立地选自具有1～6个碳原子的烷基，
其中X选自直接键、&-O-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-O-&&、&-O-CH2-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-CH2-O-&&、亚苯基、&-CH2-亚苯基-&&、&-亚苯基-CH2-&&、具有1～6个碳原子的亚烷基；优选地，X＝直接键，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
甚至更优选地，在本发明第二方面的前述实施方案中，R1位于R2的间位，而与X连接的键位于R2的邻位。
与Speer等人描述的那些相比，在本发明第二方面中根据本发明的聚合物具有衍生自聚乙烯的骨架。已经令人惊讶地发现，根据本发明的聚合物适用于电池，即使经过进一步的充电/放电循环，其也导致相应电池的更高容量(也称为“循环稳定性”)。
在本发明的第二方面中，根据本发明的聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元。
由此而论，n是≥4的整数，特别是≥4且≤5000的整数，优选≥10且≤1000的整数。
由此而论，m是≥0的整数，特别是≥0且≤5000的整数，优选≥0且≤1000的整数。
由此而论，本发明第二方面中的聚合物P的平均摩尔质量(通过使用聚苯乙烯标样的尺寸排阻色谱法测定；DIN 55672-2:2015-02)特别是700～2,000,000g/mol，优选1000～1,000,000g/mol，更优选3000～300,000g/mol，再更优选35,500g/mol。
在本发明的第二方面中，聚合物内的化学结构(I)的重复单元彼此相同或至少部分地彼此不同。
在本发明的上下文中，“至少部分地彼此不同”是指聚合物P中化学结构(I)的至少两个重复单元彼此不同；更具体地，是指化学结构(I)的n个相互连接的重复单元中的至少两个在RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、X基团中的至少一个中不同和/或在噻蒽环上的R1的位置不同和/或m的值不同。
同时，聚合物内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接。
在本发明中，在化学结构(I)中，R1基团和X基团各自通过一个键与噻蒽基团连接，各键显示为突出到噻蒽基团中。这意味着对于化学结构(I)包含以下两个选项：
(i)化学结构(I)中的R1位于R2的间位，而与X连接的键位于R2的邻位。
(i)化学结构(I)中的R1位于R2的邻位，而与X连接的键位于R2的间位。
这里，选项(i)是更优选的选项。
根据本发明的聚合物的第一重复单元的端基在化学结构(I)中以通过“*”定义的键存在，根据本发明的聚合物的第n个重复单元的端基在化学结构(I)中由通过“**”定义的键存在，对它们没有特别限制，更具体地，所述端基是在用于制备根据本发明的聚合物的方法中所使用聚合方法的结果。因此，它们可以是引发剂或重复单元的终止链段。优选地，这些端基选自氢、卤素、羟基、未取代的脂族基团、或由-CN、-OH、卤素取代的脂族基团(其可以特别是未取代的或相应取代的烷基)、(杂)芳族基团，其优选是苯基、苄基或α-羟基苄基。
在X的情况下，“&&”表示从X到噻蒽环的键，而“&”表示将X连接到RA的键。
电极材料特别是电极浆料或用于电荷存储装置的电极元件的表面涂层。
导电添加剂是至少一种导电材料，特别选自碳材料、导电聚合物、金属、半金属、(半)金属化合物，优选选自碳材料、导电聚合物。
导电添加剂更优选选自碳材料。碳材料特别是选自碳纤维、碳纳米管、石墨、石墨烯、炭黑、富勒烯。
导电聚合物特别选自聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚芘、聚薁、聚萘、聚咔唑、聚吲哚、聚吖庚因、聚苯硫醚、聚噻吩、聚乙炔、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(＝PEDOT:PSS)、polyarcenes、聚(对亚苯基亚乙烯基)。
金属特别是选自锌、铁、铜、银、金、铬、镍、锡、铟。
半金属特别是选自硅、锗、镓、砷、锑、硒、碲、钋。
根据本发明，“(半)金属化合物”是指金属和半金属彼此或与其它元素的化合物。(半)金属化合物特别是选自锌、铁、铜、铬、镍、锡、铟的氧化物和硫化物、锗、镓的砷化物或诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锌(AZO)、氧化氟锡(FTO)或氧化锑锡(ATO)的物质。
在更优选的实施方案中，氧化还原活性电极材料还包含至少一种粘结剂添加剂。这些是本领域技术人员熟悉的，特别是具有粘结剂性质的材料，优选选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚砜、纤维素衍生物、聚氨酯的聚合物。
本发明还涉及包含根据本发明第二方面的发明的电极材料的电极(另一个词“电极元件”)。
本发明还涉及一种电荷存储装置，特别是二次电池，其包括根据本发明的电极。
在其中氧化还原活性电极材料采取用于电荷存储装置、特别是用于二次电池的电极元件的至少部分表面涂层的形式的实施方案中，电极元件在基材表面上具有至少部分层。该层特别包含一种组合物，所述组合物包含根据本发明的作为用于电荷存储的氧化还原活性材料的聚合物，并且特别是至少还包含导电添加剂，和特别是还包含至少一种粘结剂添加剂。
通过本领域技术人员已知的方法，可以在基材上施用该组合物(组合物的另一种表达方式是“复合材料”)。更特别地，借助于电极浆料将根据本发明的聚合物施用在基材上。
电极元件的基材特别是选自导电材料，优选金属、碳材料、氧化物质。
适合作为电极元件的基材的优选金属选自铂、金、铁、铜、铝、锌或这些金属的组合。适合作为电极元件的基材的优选碳材料选自玻璃碳、石墨箔、石墨烯、碳皮。适合作为电极元件的基材的优选氧化物质例如选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锌(AZO)、氧化氟锡(FTO)或氧化锑锡(ATO)、氧化锌(ZO)。
电极元件的表面层至少包含作为用于电荷存储的氧化还原活性材料的根据本发明使用的聚合物和至少一种导电添加剂以及粘结剂添加剂。
根据本发明使用的聚合物特别地以电极浆料施用于电极元件的基材。
电极浆料是溶液或悬浮体，并且包含根据本发明的聚合物，以及特别是上述导电添加剂和上述粘结剂添加剂。
电极浆料优选包含溶剂和包含用于存储电能的氧化还原活性材料的其它组分(其特别是根据本发明的聚合物)，并且优选还包含导电添加剂和粘结剂添加剂。
在所述其它组分中，优选地，用于存储电能的氧化还原活性材料(特别是根据本发明的聚合物)的比例为5～100重量％，导电添加剂的比例为0～80重量％，优选5～80重量％，粘结剂添加剂的比例为0～10重量％，优选1～10重量％，其中总和为100重量％。
用于电极浆料的溶剂独立地是一种或多种溶剂，优选具有高沸点的溶剂，更优选地选自N-甲基-2-吡咯烷酮、水、二甲基亚砜、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧戊环、环丁砜、N,N′-二甲基甲酰胺、N,N′-二甲基乙酰胺。用于在上述电极浆料中存储电能的氧化还原活性材料，特别是根据本发明的聚合物的浓度优选为1～100mg/ml，更优选5～50mg/ml。
如果根据本发明使用的聚合物用作作为正电极元件的电荷存储装置的氧化还原活性材料，则用于负电极中的电荷存储的氧化还原活性材料是比本发明的聚合物显示出更低电化学电位的氧化还原反应的材料。优选是选自碳材料、金属或合金以及有机氧化还原活性物质的那些材料，碳材料特别是选自石墨、石墨烯、炭黑、碳纤维、碳纳米管，金属或合金特别是选自：锂、钠、镁、锂-铝、Li-Si、Li-Sn、Li-Ti、Si、SiO、SiO2、Si-SiO2复合物、Zn、Sn、SnO、SnO2、PbO、PbO2、GeO、GeO2、WO2、MoO2、Fe2O3、Nb2O5、TiO2、Li4Ti5O12和Li2Ti3O7。有机氧化还原活性物质的例子是具有稳定有机基团的化合物，具有有机硫单元的化合物、具有醌结构的化合物，具有二酮体系的化合物、共轭羧酸及其盐的化合物，具有邻苯二甲酰亚胺或萘二甲酰亚胺结构的化合物，具有二硫化物键的化合物，和具有菲结构的化合物及其衍生物。如果在负极中使用上述氧化还原活性的低聚或聚合化合物，该化合物也可以是复合物，即，由该低聚或聚合化合物、导电添加剂和粘结剂添加剂以任何比例组成的组合物。在这种情况下，导电添加剂也特别是至少一种导电材料，优选选自碳材料、导电聚合物，以及特别是碳材料。碳材料特别是选自碳纤维、碳纳米管、石墨、炭黑、石墨烯，更优选碳纤维。导电聚合物特别是选自聚苯胺、聚噻吩、聚乙炔、聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(＝“PEDOT:PSS”)、polyarcenes。在这种情况下，粘结剂添加剂也特别是具有粘结剂性能的材料，并且优选是选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚砜、纤维素衍生物、聚氨酯的聚合物。
如上所述，该复合物可以借助于电极浆料通过已知的成膜方法作为基材上的层存在。
附图说明
附图1(缩写为“图1”)示出在CH2Cl2中的单体2(根据实施例1制备)的循环伏安图(0.1M TBAPF6，扫描速率100mV s-1)。x轴表示电位V；y轴表示以mA为单位的电流I。
附图2(缩写为“图2”)示出在1或10或100或250次充放电循环后用3制造的根据本发明的电极的测量电压V(y轴)-容量(x轴)的关系(充电速率＝1C，即，在60分钟内完全充电)。图中的填充框对应于充电循环，空框对应于放电循环。
附图3(缩写为“图3”)表示在1或10或100或250次充放电循环后用4制造的根据本发明的电极的测量电压V(y轴)-容量(x轴)的关系(充电速率＝1C，即，在60分钟内完全充电)。图中的填充框对应于充电循环，空框对应于放电循环。
具体实施方式
以下实施例旨在阐明本发明而不是将本发明限制于此。
实施例
1.一般性说明
1.1缩略语
AIBN-偶氮二(异丁腈)；DMAc-二甲基乙酰胺；DMAP-二甲基氨基吡啶；DMF-二甲基甲酰胺；DVB-二乙烯基苯；JohnPhos-(2-联苯基)二叔丁基膦；NEt3-三乙胺；Pd(dba)2-双(二亚苄基丙酮)钯(0)；NMP-N-甲基-2-吡咯烷酮；PS-聚苯乙烯；SEC-尺寸排阻色谱；TBAClO4-四丁基高氯酸铵；TBAF-四丁基氟化铵；TBAPF6-四丁基六氟磷酸铵；THF-四氢呋喃；Tol.-甲苯；TVCT-2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷。
以下反应方案给出的括号中的数字涉及已经描述了合成的各个部分。
1.2试验方法
用Bruker AC 300(300MHz)光谱仪在298K下记录1H和13C NMR谱。对于循环伏安法和恒电流实验，可以获得Biologic VMP 3恒电位仪。尺寸排阻色谱在Agilent 1200系列系统上进行(脱气装置：PSS，泵：G1310A，自动进样器：G1329A，烘箱：Techlab，DAD检测器：G1315D，RI检测器：G1362A，洗脱剂：DMAc+0.21％LiCl，1ml/min，温度：40℃，色谱柱：PSSGRAM
Figure BDA0001904037730000432
)。
2.发明的实施例
2.1 I1：2-乙烯基噻蒽的合成和聚合，得到聚(2-乙烯基噻蒽)3或4
Figure BDA0001904037730000431
2.1.1 2-乙烯基噻蒽2的合成
将2-溴噻蒽(2.07g，7mmol)、双(二亚苄基丙酮)钯(0)(121mg，0.21mmol)和(2-联苯基)二叔丁基膦(125mg，0.42mmol)通过反复抽空和填充惰性气体来除去空气和水。随后加入THF(14ml)、四丁基氟化铵溶液(7.7ml，7.7mmol，1M在THF中)和2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷(1.21ml，3.5mmol)，将溶液加热至75℃。转化完成后(通过TLC监测)，将反应混合物冷却至室温，并用乙酸乙酯和水进行萃取。用MgSO4干燥有机相，减压除去溶剂。通过柱色谱(硅胶，庚烷)纯化粗产物。得到1.59g(6.57mmol，94％)的2，其为白色固体。
记录使用2的循环伏安图。循环伏安图如图1所示(“图1”)。
1H NMR(CDCl3，300MHz，ppm)：δ7.56-7.45(m，4H)，7.35-7.26(m，3H)，6.71(dd，1H)，5.81(d，1H)，5.33(d，1H)。
2.1.2聚(2-乙烯基噻蒽)3的合成
通过3次冷冻-泵-解冻循环使2(242mg，1mmol)在无水DMF和AIBN(4.9mg，0.03mmol)中的1M溶液惰性化。然后将溶液在80℃下搅拌16小时。沉淀出聚合物并在乙醚(15ml)中洗涤，然后在减压下干燥。得到208mg(0.86mmol，86％)的3，其为白色固体。
1H NMR(DMF，300MHz，ppm)：δ7.61-7.01(b，7H)，1.5-0.8(b，3H)。
SEC(DMAc，0.21％LiCl，PS标样)：Mn＝35,500，PDI 4.8。
2.1.3聚(2-乙烯基噻蒽-共-二乙烯基苯)4的合成
通过3次冷冻-泵-解冻循环使2(727mg，3mmol)、二乙烯基苯(3.9mg，0.03mmol)和AIBN(14.8mg，0.09mmol)在3ml无水NMP中的溶液惰性化。然后将溶液在75℃下搅拌24小时。沉淀出聚合物，并在乙醚/二氯甲烷1/1(45ml)中洗涤，然后在减压下干燥。得到691mg(2.85mmol，95％)的4，其为白色固体。
2.1.4用聚(2-乙烯基噻蒽)3制备电极
在研钵中处理3，得到细粉。随后，将1ml NMP加到30mg的3和10mg聚(偏二氟乙烯)(PVDF；Sigma Aldrich，用作粘结剂添加剂)中，并将混合物搅拌16小时。将悬浮体加到60mg
Figure BDA0001904037730000441
(炭黑，碳颗粒)中，并将混合物在研钵中混合10分钟，直至形成均匀的糊状物。将该糊状物涂布在铝箔(15μm，MIT公司)上。将所得电极在45℃下减压干燥16小时。基于干燥电极的质量确定电极上活性材料的比例。在氩气气氛下构造纽扣电池(2032型)。借助于MITCorporation Precision Disc Cutter(直径15mm)冲压出合适的电极。用作阴极的电极位于纽扣电池的底部，并借助于多孔聚丙烯膜(Celgard，MIT公司)而与锂阳极分开。随后将不锈钢重物(直径：15.5mm，厚度：0.3mm，MIT公司)和不锈钢弹簧(直径：14.5mm，厚度：5mm)放置在锂阳极顶上。纽扣电池充满电解质(EC/DMC 3/7v/v，0.5M LiClO4)，将其用盖子盖住，然后用电动压缩机(MIT Corporation MSK-100D)密封。
电池显示位于3.9V的放电平台(图2)。
在第一次充电/放电循环中，电池显示出容量为103mAh/g(理论上可能容量的93％)；在250次充电/放电循环后，电池显示出容量为81mAh/g(图2)。
2.1.5用聚(2-乙烯基噻蒽-共-二乙烯基苯)4制备电极
在研钵中处理4，得到细粉。随后将10ml NMP加到400mg的4和50mg聚(偏二氟乙烯)(PVDF；Sigma Aldrich，用作粘结剂添加剂)中，并将所述物质在50℃下以2000rpm溶解在溶解器中。向该溶液中加入550g
Figure BDA0001904037730000451
(碳颗粒)，以及如果需要的NMP，将混合物在8000rpm下混合30分钟。将得到的糊状物涂布在铝箔(15μm，MIT公司)上。将所得的电极在40℃下在减压下干燥24小时。基于干燥电极的质量，确定电极上活性材料的比例。在氩气气氛下构造纽扣电池(2032型)。借助于MIT Corporation Precision Disc Cutter(直径15mm)冲压出合适的电极。用作阴极的电极位于纽扣电池的底部，并借助于多孔聚丙烯膜(Celgard，MIT公司)使阴极电极与锂阳极分开。随后将不锈钢重物(直径：15.5mm，厚度：0.3mm，MIT公司)和不锈钢弹簧(直径：14.5mm，厚度：5mm)放置在锂阳极顶上。纽扣电池充满电解质(EC/DMC3/7v/v，1M LiClO4)，并将其用盖子盖住，然后用电动压缩机(MIT Corporation MSK-100D)密封。
电池显示处于3.9V的放电平台(图3)。
在第一次充电/放电循环中，电池显示出容量为～103mAh/g；在250次充电/放电循环后，电池显示出容量为～85mAh/g(图3)。
3.结果
在本发明的聚合物3(第2.1.4节)的情况下观察到250次充电/放电循环后81mAh/g的值表明，根据本发明的聚合物优于现有技术的聚合物，所述现有技术的聚合物即Speer等人描述的基于降冰片烯基骨架的聚合物。如Speer等人的图4(第15263页)所示，用现有技术的聚合物制造的电池具有～63mAh/g的最大比容量。该数值低于81mAh/g的值，其在250次充电/放电循环后仍然用根据本发明的聚合物获得。这表明根据本发明的聚合物允许更高的放电电压和更高的循环稳定性。这是完全令人惊讶的。

Claims (11)

1.聚合物P作为用于电荷存储装置的氧化还原活性电极材料的用途，
其中所述聚合物P包含n个相互连接的化学结构(I)的重复单元：
Figure FDA0002972856820000011
其中n是≥4的整数，
其中m是≥0的整数，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此相同，或至少部分地彼此不同，
其中所述聚合物P内的化学结构(I)的重复单元彼此连接，使得在特定重复单元中由“*”表示的键与在相邻重复单元中由“**”表示的键连接，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自是氢、具有1至6个碳原子的烷基，
RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG基团各自独立地选自氢、-CN、-卤素、-COOR8、取代或未取代的苯基、取代或未取代的烷基，
其中R8选自氢、取代或未取代的烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、&-(X5)p5-(C＝Y3)q3-(X6)p6-&&、直接键，
其中p1、q1、p2各自为0或1，条件是p1＝p2＝1和q1＝0不同时为真，
其中p3、q2、p4各自为0或1，条件是p3＝p4＝1和q2＝0不同时为真，
其中p5、q3、p6各自为0或1，条件是p5＝p6＝1和q3＝0不同时为真，并且当p5＝1和q3＝0时，p6＝0，并且p5＝q3＝p6＝0不为真，
其中Y1、Y2、Y3各自独立地选自O、S，
其中X1、X2、X3、X4、X5、X6各自独立地选自-O-、-S-、-NH-、-N烷基-，
其中B是二价取代或未取代的芳族基团和杂芳族基团或者二价取代或未取代的脂族基团，其中选自醚、硫醚、氨基醚、羰基、羧酸酯、磺酸酯、磷酸酯的至少一个基团任选地存在于取代的脂族基团内，
其中“&”表示和与RA连接的碳原子相连的键，和
其中"&&"表示和噻蒽环相连的键。
2.根据权利要求1所述的用途，其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-卤素、烷基，
其中RD、RG基团独立地选自氢、-卤素、烷基、-COOR8、未取代的苯基或由选自烷基、烯基和-CN的基团取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团各自是氢、具有1至6个碳原子的烷基，
其中R8选自氢、烷基，
其中X选自&-(X1)p1-[C＝Y1]q1-(X2)p2-B-(X3)p3-[C＝Y2]q2-(X4)p4-&&、直接键，
其中B选自亚苯基、亚甲苯基、亚烷基、亚烯基。
3.根据权利要求2所述的用途，其中RA、RB、RC、RE、RF基团各自独立地选自氢、-F、-Cl，
其中RD、RG基团独立地选自氢、-F、-Cl、苯基、由至少一个乙烯基取代的苯基，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7基团是氢、具有1～6个碳原子的烷基，
其中X选自直接键、&-O-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-O-&&、&-O-CH2-CH＝CH-&&、&-CH＝CH-CH2-O-&&、亚苯基、&-CH2-亚苯基-&&、&-亚苯基-CH2-&&、具有1～6个碳原子的亚烷基。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的用途，其中n是≥4且≤5000的整数，并且其中m是≥0且≤5000的整数。
5.一种包含导电添加剂和聚合物P的电极材料，其中所述聚合物P是如权利要求1～4中任一项所定义的。
6.根据权利要求5所述的电极材料，其中所述导电添加剂选自碳材料、导电聚合物、金属、半金属、金属化合物和半金属化合物。
7.根据权利要求5或6所述的电极材料，其包含粘结剂添加剂。
8.根据权利要求7所述的电极材料，其中所述粘结剂添加剂选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚砜、纤维素衍生物、聚氨酯。
9.一种包含根据权利要求5～8中任一项所述的电极材料的电极。
10.一种电荷存储装置，其包括根据权利要求9所述的电极。
11.根据权利要求10的电荷存储装置，该电荷存储装置是二次电池。
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