Список сокращений и условных обозначений..................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................. 6
ГЛАВА 1 Современное состояние исследований в области проточных
батарей.................................................................................................................... 16
1.1 Ванадиевая проточная редокс-батарея ..................................................... 18
1.2 Гибридные проточные батареи.................................................................. 22
1.3 Органические проточные батареи............................................................. 26
1.3.1 Виологены............................................................................................. 26
1.3.2 Электролиты на основе TEMPO......................................................... 28
1.3.3 Полиэлектролиты................................................................................. 28
1.3.4 Хиноны.................................................................................................. 30
1.3.5 Производные антрахинона. Антрахинон-бромная батарея. ............ 32
Выводы по Главе 1 ................................................................................................ 36
ГЛАВА 2 Цели и задачи, материалы и методы работы .................................... 38
2.1. Синтез электролита на основе продуктов сульфирования антрахинона
............................................................................................................................. 39
2.2 Подготовка электролитов из коммерческого сырья................................ 40
2.3 Оценка электрохимического поведения электролитов методом
циклической вольтамперометрии.................................................................... 40
2.4 Методы характеризации синтезированных электролитов...................... 41
2.5 Конструкция экспериментальной батареи, методы тестирования ........ 43
Выводы по Главе 2 ................................................................................................ 48
ГЛАВА 3 Характеризация синтезированного электролита.............................. 503
3.1 Состав смеси................................................................................................ 50
3.2 Электрохимическое поведение.................................................................. 54
3.3 Химическая стабильность .......................................................................... 61
Выводы по Главе 3 ................................................................................................ 62
ГЛАВА 4 Создание опытной проточной батареи. Испытания
синтезированного раствора в качестве органического электролита. .............. 64
4.1 Выбор и оптимизация конструкции и материалов ключевых
компонентов мембранно-электродного блока батареи. Тестирование
установки с использованием электролита на основе коммерческого
антрахинона. Апробация концепции антрахинон-броматной батареи. ...... 64
4.2 Тестирование проточной батареи с синтезированным электролитом .. 66
4.3 Сравнение электролитов на основе смеси сульфопроизводных
антрахинона и чистого 2,7-AQDS ................................................................... 72
Выводы по Главе 4 ................................................................................................ 80
ГЛАВА 5 Вопрос оптимизации состава синтезированного электролита.
Исследование проблемы побочных процессов и поиск ее решения.
Апробация антрахинон-броматной батареи....................................................... 82
5.1 Функционализация синтезированного электролита неэлектроактивным
поликатионом pDADMAC ............................................................................... 82
5.2 Апробация броматного подхода. Переход от антрахинон-бромной
проточной батареи к антрахинон-броматной................................................. 96
Выводы по Главе 5 .............................................................................................. 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................... 106
ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................... 116
Приложение А. Параметры синтезов и исходная информация о
полученных растворах.................................................................................... 1164
Приложение Б. Данные ЯМР-спектроскопии .............................................. 119
Приложение В. Эксперитное заключение о проведении лабораторных
испытаний испытательной ячейки антрахинон-броматной батареи ......... 125
