HRP20180261T1

HRP20180261T1 - Redoks-protočna ćelija za pohranu električne energije i njezina uporaba

Info

Publication number: HRP20180261T1
Application number: HRP20180261TT
Authority: HR
Inventors: Martin Hager; Tobias JANOSCHKA; Ulrich S. Schubert
Original assignee: Jenabatteries GmbH
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2018-03-23
Also published as: EP2997613A1; WO2015120971A1; LT2997613T; HUE038298T2; PL2997613T3; ES2657763T3; DK2997613T3; DE102014001816A1; PT2997613T; EP2997613B1; NO2751376T3; SI2997613T1

Claims

1. Redoks-protočna ćelija za pohranu električne energije, naznačena time, da ona obuhvaća reakcijsku ćeliju koja ima dvije polaritetno-specifične elektrodne komore (1, 2) za katolite i anolite, od kojih je svaka spojena na zalihu tekućine i pritom su odvojene pomoću membrane za ionsku izmjenu, te koje su opremljene elektrodama (10, 11), pri čemu je svaka komora (1, 2) napunjena s redoks-aktivnim sastojcima ili ih obuhvaća, koji se nalaze kao nerazrijeđene, rastopljene, emulgirane ili raspršene tvari u elektrolitnom otapalu, gdje se kod membrane radi o membrani (3) koja je isključiva veličinom sa selektivnošću od najmanje 400 g/mol te oba redoks-aktivna sastojka imaju molarnu masu od najmanje 400 g/mol i sadrže strukturnu jedinicu formule I i formule II ili formule I i formule II i formule III ili formule IV: [image] [image] [image] [image] pri čemu PG1, PG2, PG3 i PG4 međusobno neovisno predstavljaju kostur organskih polimera, koji su međusobno neovisno izvedeni od monomera za polimerizaciju prstenastog otvora, za oksidacijsko pripajanje, za polikondenzaciju, za polimerizaciju metateze prstenastog otvora, za radikalnu polimerizaciju ili za ionsku polimerizaciju, odabranih iz skupine monomera od M1 do M59: [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] gdje valovite veze predstavljaju kovalentne veze od LI1 do LI5 ili poveznice do premosnih skupina od LI1 do LI5, ili gdje PG1 predstavlja okvir hiper-razgranatog organskog polimera koji je izveden od struktura P1 do P9 i koji obuhvaća skupine LI1 s najmanje jednom od struktura L1 do L21 koje se nadalje ovdje definiraju ili gdje LI1 predstavlja kovalentnu vezu u kojoj P1 predstavlja hiper-razgranati polietilenimin sa sljedećom strukturom: [image] P2 je hiper-razgranati poliglicerol sa sljedećom strukturom: [image] P3 do P7 su dendrimeri sa sljedećim strukturama: [image] P3 [image] P4 [image] P5 P6 s molarnim omjerom ftalne kiseline naspram sukcinske kiseline od 10:90 do 30:70, poželjno prednosno 20:80, [image] P7 je hidrogenirana P6-struktura s molarnim omjerom heksahidroftalne kiseline naspram sukcinske kiseline od 10:90 do 30:70, poželjno prednosno 20:80, P8 je hiper-razgranati polipropileniminski ili polipropilenimindendrimerski dendrimer sljedeće strukture: [image] i P9 je hiper-razgranati poliester sljedeće strukture: [image] RAE1 predstavlja monovalentnu redoks-aktivnu skupinu, LI1, LI2 i LI3 međusobno neovisno predstavljaju kovalentne veze između atoma od PG1 i RAE1, PG2 i COM1 ili PG3 i COM2, ili su to divalentne organske premosne skupine od ovdje nadalje definiranih ostataka od L1 do L26, COM1 i COM2 međusobno neovisno predstavljaju vodik, hidroksil, amino-skupinu, skupinu sulfonske kiseline ili različite monovalentne organske bočne skupine koje su odabrane od ostataka alkilne skupine gdje ima najviše 20 atoma ugljika u alkilnom ostatku, karboksilne skupine, alkilamino-skupine gdje ima najviše 20 atoma ugljika u alkilnom ostatku, dialkilamino-skupine s najviše 20 atoma ugljika u alkilnom ostatku, karboksil-amidne skupine, N-alkilkarboksil-amidne skupine s najviše 20 atoma ugljika u alkilnom ostatku, N,N-dialkilkarboksil-amidne skupine s najviše 20 atoma ugljika u alkilnim ostatcima, ili koje su izvedene od akrilne kiseline, metakrilne kiseline, alkilakrilata, alkilmetakrilata, oligoetilen-glikol-akrilata, i oligoetilen-glikol-metakrilata, stirena, stiren-sulfonata i njihovih soli, (vinilbenzil)trimetilamonijevog klorida i usporedbenih soli, butadiena, izoprena, etilenoksida, propilenoksida, vinilmetiletera, viniletiletera, tiofena, 3-heksiltiofena, 3,4-etilendioksitiofena i pirola, RAE2 predstavlja divalentnu redoks-aktivnu skupinu, LI4 predstavlja kovalentnu vezu između atoma od dvije RAE2 skupine ili između atoma od RAE2 i PG4 ili je to divalentna organska premosna skupina odabrana od ostataka L1 do L26 koji se nadalje ovdje definiraju, LI5 predstavlja kovalentnu vezu između atoma od dvije PG4 skupine ili između atoma od RAE2 i PG4 ili je to divalentna organska premosna skupina odabrana između ostataka od L1 do L26 koji se ovdje nadalje definiraju, dok ostatci s formulama od L1 do L26 imaju sljedeća značenja: [image] [image] [image] [image] [image] [image] [image] pri čemu valovite veze predstavljaju priključke na skupine PG1 i RAE1, PG2 i COM1, PG3 i COM2, PG4 i RAE2 te na dvije RAE2-skupine, x predstavlja cijeli broj od >= 1, y predstavlja cijeli broj od >= 0, z predstavlja cijeli broj od >= 0, a predstavlja cijeli broj od >= 1, i b predstavlja cijeli broj od >= 0, te razlika potencijala između redoks reakcija od redoks-aktivnih sastojaka, od kojih se svaka pojavljuje u anolitu i u katolitu, iznosi između više od 0 i 4,0 V, uz uvjet da poli(4,4'-bipiridin-ko-poli(etilenglikol) ne postoji kao redoks-aktivni sastojak u anolitu.

2. Redoks-protočna ćelija prema zahtjevu 1, naznačena time, da ona sadrži provodljive soli i/ili dodatne aditive otopljene u elektrolitnom otapalu.

3. Redoks-protočna ćelija prema zahtjevu 1, naznačena time, da su COM1 i COM2 međusobno neovisno konstruirane od monomera s formulama od CM1 do CM9 i/ili od CM15 do CM27: [image] [image] [image] [image] pri čemu valovite veze predstavljaju poveznice do skupina LI1 ili LI2.

4. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 3, naznačena time, da su RAE1 i RAE2 međusobno neovisno odabrane od ostataka s formulama od RE1 do RE6, pri čemu ostatci s formulom RE1 odgovaraju supstituiranim 4,4'-bipiridinima ili njihovim derivatima prema sljedećoj strukturi: [image] dok ostatci s formulom RE2 odgovaraju kinonima ili njihovim derivatima prema sljedećim strukturama: [image] [image] gdje ostatci s formulom RE3 odgovaraju verdazil-radikalima ili njihovim derivatima prema sljedećoj strukturi: [image] gdje ostatci s formulom RE4 odgovaraju nitroksilnitroksid-radikalima ili njihovim derivatima prema sljedećoj strukturi: [image] gdje ostatci s formulom RE5 odgovaraju nitroksid-radikalima ili njihovim derivatima prema sljedećoj strukturi: [image] gdje ostatci s formulom RE6 odgovaraju bordipirometenima ili njihovim derivatima prema sljedećoj strukturi: [image] pri čemu, u tim ostatcima od RE1 do RE6, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 i X8 u ostatcima od RE1 i RE2 su međusobno neovisno atomi vodika, alkil-skupine, alkenil-skupine, alkinil-skupine, alkiltio-skupine, monoalkilamino-skupine, dialkilamino-skupine, haloalkil-skupine, haloalkoksi-skupine, alkilkarbonil-skupine, alkenilkarbonil-skupine, alkinilkarbonil-skupine, alkilkarboksilne ester-skupine, alkenilkarboksilne ester-skupine, alkinilkarboksilne ester-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkil-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine, ariloksil-skupine, aralkil-skupine, atomi halogena, cijano-skupine i/ili nitro-skupine, uz uvjet da su jedno ili dva mjesta vezanja X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7 i X8, priključena na jednu od skupina LI1, LI4, LI5 ili PG1, X1, X2 i X3 u ostatku RE3 prihvaćaju jedno od značenja definiranih za X1 do X8 u ostatku RE1 ili RE2, X1, X2, X3, X4 i X5 u ostatku RE4 prihvaćaju jedno od značenja definiranih za X1 do X8 u ostatku RE1 ili RE2, X1 i X2 u ostatku RE5 međusobno neovisno predstavljaju alifatske skupine, aromatske skupine, hidroksi-skupine, alkoksi-skupine, aldehidne skupine, karboksilne skupine, alkoksikarbonil-skupine, cijano-skupine, amino-skupine, nitro-skupine, nitrozo-skupine, atome halogena ili atome vodika, gdje su X1 i X2 kao alifatska skupina, zasićena ili nezasićena, supstituirana ili nesupstituirana, ravna, prstenasta ili razgranata, dok te alifatske skupine mogu sadržavati najmanje jedan atom kisika, dušika, sumpora, silicija, fosfora, bora ili halogena, gdje X1 i X2 kao aromatske skupine, mogu biti supstituirane ili nesupstiruirane i te aromatske skupine mogu sadržavati najmanje jedan atom kisika, dušika, sumpora, silicija, fosfora, bora ili halogena, gdje X1 i X2 kao hidroksi-skupine, mogu tvoriti sol s metalnim atomom, gdje skupine X1 i X2 kao alkoksi-skupine, aldehidne skupine, karboksilne skupine, alkoksikarbonilne skupine, cijano-skupine, amino-skupine, nitro-skupine ili nitrozo-skupine, mogu biti supstituirane ili nesupstituirane i te skupine mogu sadržavati najmanje jedan atom kisika, dušika, silicija, fosfora, bora ili halogena, dok X1 i X2 mogu biti iste ili različite i gdje X1 i X2 zajedno mogu tvoriti prsten, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, Z1 i Z2 u ostatku RE6 su međusobno neovisno atomi vodika, alkil-skupine, alkenil-skupine, alkinil-skupine, alkiltio-skupine, monoalkilamino-skupine, dialkilamino-skupine, haloalkil-skupine, haloalkoksi-skupine, alkilkarbonil-skupine, alkenilkarbonil-skupine, alkinilkarbonil-skupine, alkilkarboksilne ester-skupine, alkenilkarboksilne ester-skupine, alkinilkarboksilne ester-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkil-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine, ariloksil-skupine, aralkil-skupine, atomi halogena, cijano-skupine, sulfonatne skupine i/ili nitro-skupine, uz uvjet da su jedno ili dva mjesta vezanja X1, X2, X3, X4, X5, X6 i X7, priključena na jednu od skupina LI1, LI4, LI5 ili PG1, Y1 i Y2 mogu premostiti nekoliko supstituiranih 4,4'-bipiridin-jedinica, u kojima n preuzima vrijednosti između jedan i sto tisuća, poželjno između jedan i sto, najpoželjnije između jedan i pet, ili su supstituenti Y1 i Y2 međusobno neovisno vodik, alkil-skupine, alkenil-skupine, alkinil-skupine, alkiltio-skupine, monoalkilamino-skupine, dialkilamino-skupine, haloalkil-skupine, haloalkoksi-skupine, alkilkarbonil-skupine, alkenilkarbonil-skupine, alkinilkarbonil-skupine, alkilkarboksilne ester-skupine, alkenilkarboksilne ester-skupine, alkinilkarboksilne ester-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkil-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine, ariloksil-skupine i/ili aralkil-skupine, posebno poželjno su alkil-skupine, alkenil-skupine, alkinil-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine, ariloksil-skupine i/ili aralkil-skupine, te posebno najpoželjnije su alkil-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine i/ili ariloksil-skupine, i anioni Z su negativno nabijeni jednom ili dva puta i oni su anorganski ili organski anioni, koji su prisutni u količini od 2n u slučaju aniona jednostrukog negativnog naboja ili u količini n u slučaju aniona dvostruko negativnog naboja, te koji su prednosno odabrani iz skupine koju čine halogenidni ioni, kao što su fluoridni ioni, kloridni ioni, bromidni ioni, jodidni ioni ili hidroksidni ioni, anioni anorganskih kiselina, poželjno fosfatni ioni, sulfatni ioni, nitratni ioni, heksafluoro-fosfatni ioni, tetrafluoroboratni ioni, perkloratni ioni, kloratni ioni, heksafluoroantimonatni ioni, heksafluoroarsenatni ioni ili cijanidni ioni, ili anioni organskih kiselina, poželjno acetatni ioni, formiatni ioni, ioni trifluoro-octene kiseline, trifluorometan-sulfonatni ioni, pentafluoroetan-sulfonatni ioni, nonofluorobutan-sulfonatni ioni, butiratni ioni, citratni ioni, fumaratni ioni, glutaratni ioni, laktatni ioni, maleatni ioni, malonatni ioni, oksalatni ioni, piruvatni ioni, tartratni ioni, i posebno prednosno su odabrani iz skupine halogenidnih iona, hidroksidnih iona, fosfatnih iona, sulfatnih iona, perkloratnih iona, heksafluorofosfatnih iona i tetrafluoroboratnih iona.

5. Redoks-protočna ćelija prema zahtjevu 4, naznačena time, da je RE5 odabran od ostataka prstenaste strukture piperidinoksila koja odgovara sljedećoj formuli: [image] , prstenaste strukture pirolidinoksila koja odgovara sljedećoj formuli: [image] , prstenaste strukture pirolinoksila koja odgovara sljedećoj formuli: [image] , nesimetrično supstituiranog nitroksidnog radikala koji odgovara sljedećoj formuli: [image] , nesimetrično supstituiranog nitroksidnog radikala koji odgovara sljedećoj formuli: [image] u kojoj su X1, X2, X3 i X4 i Y međusobno neovisno atomi vodika, alkil-skupine, alkenil-skupine, alkinil-skupine, alkiltio-skupine, monoalkilamino-skupine, dialkilamino-skupine, haloalkil-skupine, haloalkoksi-skupine, alkilkarbonil-skupine, alkenilkarbonil-skupine, alkinilkarbonil-skupine, alkilkarboksilne ester-skupine, alkenilkarboksilne ester-skupine, alkinilkarboksilne ester-skupine, alkoksi-skupine, cikloalkil-skupine, cikloalkoksi-skupine, aril-skupine, heteroaril-skupine, ariloksil-skupine, aralkil- skupine, atomi halogena, cijano-skupine, i/ili nitro-skupine, poželjno atomi vodika, atomi halogena, alkil-skupine, alkoksi-skupine, cijano-skupine i/ili nitro-skupine, uz uvjet da su jedno ili dva mjesta vezanja X1, X2, X3, X4 i Y, priključena na jednu od skupina LI1, LI4, LI5 ili PG1.

6. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 5, naznačena time, da redoks-aktivni sastojak obuhvaća strukturnu jedinicu s formulom I, koja je izvedena iz sljedećih kombinacija monomera: PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M1, M2, M4 ili M5 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L1 do L6, L8 ili od L11 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M3 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M6 ili M7 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M8 ili M9 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M10 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M11 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M12 ili M13 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L2 do L3, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M14 do M19 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L1 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M20 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M21 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L11 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M22 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M23 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE5 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M24 ili M25 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4, L12 do L17 ili L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M26 ili M27 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M28 do M33 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4 ili L11 do L17 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M34 ili M35 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L8, L10 ili od L12 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M36 do M43 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L8, L10 ili od L12 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz monomerske jedinice M44 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L6, L12 do L17 ili od L22 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M45 do M49 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L1 do L6, L8, L10, L12 do L17 ili od L19 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4; ili PG1 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M50 do M59 prema zahtjevu 1, LI1 je jedna od skupina L3 do L4, L8 do L10, L12 do L17 ili od L19 do L26 prema zahtjevu 1, a RAE1 je jedna od skupina RE1 do RE6 prema zahtjevu 4.

7. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 6, naznačena time, da redoks-aktivni sastojak obuhvaća strukturne jedinice s formulama I i II, pri čemu su strukturne jedinice s formulom II konstruirane iz sljedećih kombinacija monomera: PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M1, M2, M3 ili M5 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza ili jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M1, M2, M3 ili M5 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L19 do L21 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 ili od CM15 do CM17 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M1, M2, M3 ili M5 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM8 do CM9 ili od CM22 do CM24 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M3 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza ili jedna od skupina L3 do L6 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM9 ili od CM15 do CM24 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M3 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L12 do L14 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM8 do CM9 ili od CM15 do CM24 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M6 ili M7 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M6 ili M7 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4, CM8 do CM9 ili od CM15 do CM24 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M8 ili M9 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M8 ili M9 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4, CM8 do CM9 ili od CM15 do CM24 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M6 do M9 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L22 do L26 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4, CM8 do CM9 ili od CM15 do CM27 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M10 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M10 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M11 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M12 ili M13 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M12 ili M13 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L3 ili L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M12 ili M13 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M14 ili M17 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M14 do M19 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM8 do CM9 ili od CM15 do CM26 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M14 do M19 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L3 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM15 do CM21 ili CM27 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M14 do M19 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L22 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4, CM8 do CM9 ili od CM15 do CM27 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M20 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza ili jedna od skupina L3 do L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M20 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L12 do L14 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM2, CM8 do CM9 ili od CM15 do CM27 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M21 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M21 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L12 prema zahtjevu 1, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M22 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM4 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M22 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L12 prema zahtjevu 1, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M23 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M23 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L12 do L17 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM9 ili od CM15 do CM21 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M24 ili M25 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM2 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M24 ili M25 prema zahtjevu 1, LI2 je jedna od skupina L12 ili od L15 do L17 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM1 do CM2 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M26 ili M27 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M28 do M33 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L3 prema zahtjevu 1, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M28 do M33 prema zahtjevu 1, LI2 je skupina L12 prema zahtjevu 1, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M34 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M34 do M44 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM2 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M34 do M44 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza ili jedna od skupina L3 do L4 prema zahtjevu 1, a COM1 je jedan od ostataka CM15 do CM21 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz monomerske jedinice M44 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je jedan od ostataka CM5 do CM7 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M45 do M49 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM1 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M45 do M49 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM2 prema zahtjevu 3; ili PG2 je konstruiran iz jedne od monomerskih jedinica M50 do M59 prema zahtjevu 1, LI2 je kovalentna veza, a COM1 je ostatak CM2 prema zahtjevu 3.

8. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 7, naznačena time, da redoks-aktivni sastojak obuhvaća najmanje jednu strukturnu jedinicu s formulom I, koja se dobiva reakcijom funkcionalizirane polimerne bazne strukture s funkcionalnom jedinicom koja je konstruirana iz funkcionaliziranog ostatka LI1 koji je kovalentno povezan s ostatkom RAE1, u kojem polimerna bazna struktura posjeduje strukture od P10 do P21, pri čemu u polimernim baznim strukturama P12 i P15, zbroj indeksa n+m iznosi 1, a količina strukturnih jedinica koje su označene kao -n-, u odnosu na strukturne jedinice koje su označene kao -n-m-, iznosi između 0 i 100 masenih %, [image] [image] [image] [image] te pritom struktura s formulom I sadrži ostatke LI1 koji su stvoreni reakcijom funkcionaliziranih ostataka od RG1 do RG12, s polimernim baznim strukturama od P10 do P21, [image] [image] [image] [image] [image] u kojima valovite veze predstavljaju kovalentne veze prema ostatku RAE1.

9. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 8, naznačena time, da ona obuhvaća estere ugljične kiseline kao elektrolitno otapalo u kombinaciji s oligomerima ili polimerima, koji sadrže najmanje jednu vrstu redoks-aktivne jedinice u bočnom lancu i koji pritom prenose bočne lance posredstvom otapanja ili prenose funkcionalnosti bočnih lanaca, - gdje su kao redoks-aktivna jedinica angažirani N,N'-supstituirani 4,4'-bipiridini, kinoni, antrakinoni, verdazil-radikali, bordipirometeni, nitroksilnitroksid-radikali ili nitroksid-radikali, posebno prednosno 2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-oksil-radikal i N-metil-[4,4'-bipiridin]-1-iumklorid, i/ili - gdje su ostatci od L1 do L26 prema zahtjevu 1, poželjno L3, L4, L5, L6, L8, L12 i L19 prema zahtjevu 1, angažirani kao poveznica LI1, LI2, LI3, LI4 i/ili LI5, i/ili - gdje su ostatci od M1 do M59 prema zahtjevu 3, poželjno M1, M2, M6, M7, M8, M9, M11, M14, M21, M22, M23, M45 ili M46, angažirani kao skupine PG1, PG2, PG3, PG4 i/ili PG5, i/ili - gdje su ostatci od CM1 do CM9 ili od CM15 do CM27 prema zahtjevu 4, poželjno CM4, CM9, od CM17 do CM21 i CM26, angažirani kao skupine COM1 i/ili COM2.

10. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 9, naznačena time, da ona obuhvaća estere ugljične kiseline kao elektrolitno otapalo u kombinaciji s oligomerima ili polimerima, koji sadrže najmanje jednu vrstu redoks-aktivne jedinice u bočnom lancu i koji pritom prenose bočne lance posredstvom otapanja ili prenose funkcionalnosti bočnih lanaca, - gdje su sljedeći redoks-aktivni sastojci angažirani kao anoliti: [image] ili [image] - i gdje su sljedeći redoks-aktivni sastojci angažirani kao katoliti: [image] .

11. Redoks-protočna ćelija prema jednom od zahtjeva 1 do 10, naznačena time, da ona obuhvaća vodu kao elektrolitno otapalo u kombinaciji s oligomerima ili polimerima, koja sadrži najmanje jednu vrstu redoks-aktivne jedinice u bočnom lancu i koja pritom prenosi bočne lance posredstvom otapanja ili prenosi funkcionalnosti bočnih lanaca, - gdje su kao redoks-aktivna jedinica angažirani N,N'-supstituirani 4,4'-bipiridini, kinoni, antrakinoni, verdazil-radikali, bordipirometeni, nitroksilnitroksid-radikali ili nitroksid-radikali, posebno prednosno 2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-oksil-radikal i N-metil-[4,4'-bipiridin]-1-iumklorid, 1-(2-(trimetil-amonio)-etil)-[4,4'-bipiridin]-1-iumklorid, i/ili - gdje su ostatci od L1 do L26 prema zahtjevu 1, poželjno L3, L4, L5, L6, L8, L12 i L19 angažirani kao poveznica LI1, LI2, LI3, LI4 i/ili LI5, i/ili - gdje su ostatci od M1 do M59 prema zahtjevu 3, poželjno M1, M2, M6, M7, M8, M9, M11, M14, M21, M22, M23, M45 ili M46, angažirani kao skupine PG1, PG2, PG3, PG4 i/ili PG5, i/ili - gdje su ostatci od CM1 do CM9 ili od CM15 do CM27 prema zahtjevu 4, poželjno CM4, CM9, od CM16 do CM21 i CM26, angažirani kao skupine COM1 i/ili COM2, i/ili - gdje su sljedeći redoks-aktivni sastojci angažirani kao anoliti: [image] [image] i/ili - gdje su sljedeći redoks-aktivni sastojci angažirani kao katoliti: [image] [image] pri čemu Viol predstavlja, odnosno TEMPO predstavlja sljedeće: [image]

12. Uporaba redoks-protočne ćelije prema jednom od zahtjeva 1 do 11, naznačena time, da je za pohranu električne energije za mobilna i stacionirana područja primjene, posebno za namjene u području elektromobilnosti, kao repozitorij u vozilima na zemlji, u zraku i na vodi, kao stacionirani repozitorij za hitne dostave struje, za usklađivanje vršne vrijednosti opterećenja, te za međuskladištenje električne energije iz energetskih izvora koji se mogu obnavljati, posebno u sektoru fotovoltaike i korištenja snage vjetra, ili kod postrojenja za korištenje energije izgaranja plina, izgaranja ugljena, izgaranja biogoriva, energije plime i oseke ili morske energije.