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[0072]在本說明書中所示和討論的實施方案只旨在教導本領域技術人員如何實施和使 用該發明。在描述本發明的實施方案中，為清楚起見采用特定的術語。然而，本發明不旨在 限于如此選擇的特定的術語。根據上述教導本領域技術人員將領會到，在不脫離本發明精 神的前提下可修改和改變上述本發明的實施方案。因此，應理解，在權利要求和其等價物的 范圍內，本發明可實施為與所具體描述的不同。
【主權項】
1. 一種電化學能量儲存裝置，包括： 第一聚合物電極； 第二聚合物電極，所述第二聚合物電極與所述第一聚合物電極以其間保留的空間間隔 開;和 電解液，包含在所述第一聚合物電極和所述第二聚合物電極之間保留的空間內， 其中所述電解液包含醌化合物，和 其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電極各自基本上由酸可摻雜的聚合物構成。2. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含苯醌和氫醌。3. 根據權利要求2的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含1:9至9:1分子比的苯 醌和氫醌。4. 根據權利要求2的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含一比一分子比的苯醌 和氫醌。5. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含以下醌化合物中的至 少一種:氫醌、苯醌、萘醌、蒽醌、并四苯醌和并五苯醌。6. 根據權利要求5的電化學能量儲存裝置，其中所述醌化合物含有至少一個增溶磺酸 基團。7. 根據權利要求5的電化學能量儲存裝置，其中所述醌化合物含有至少一個增溶羥基。8. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含具有小于600g/mol分 子量的一種或兩種醌化合物。9. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含在pH小于4的溶液中的 所述醌化合物。10. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含在pH小于2的溶液中 的所述醌化合物。11. 根據權利要求10的電化學能量儲存裝置，其中所述pH小于2的溶液包含至少一種支 持電解質，所述支持電解質包含硫酸、鹽酸、磷酸、乙酸、甲酸、甲磺酸和三氟甲磺酸中的至 少一種。12. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電 極的所述酸可摻雜的聚合物包含聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚(氨基萘）、聚(氨基蒽）、聚（3-烷基噻吩）、聚(氨基萘醌）、聚(異硫茚）、聚(二苯胺)和聚(二苯基胺-共-苯胺）中的至少一 種。13. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電 極各自基本上由聚苯胺構成。14. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極基本上由第一聚 合物構成和所述第二聚合物電極基本上由第二聚合物構成，且其中所述第一聚合物不同于 所述第二聚合物。15. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包含位于所述第一聚合物電極和第 二聚合物電極之間的間隔介質以幫助保持其間的所述空間，其中所述間隔介質包含吸收在 其中的電解液。16. 根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為多孔固體。17. 根據權利要求16的電化學能量儲存裝置，其中所述多孔固體為多孔玻璃過濾器或 聚合物中的至少一種。18. 根據權利要求17的電化學能量儲存裝置，其中所述聚合物為質子交換膜或分子選 擇性膜或離子選擇性膜。19. 根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為凝膠。20. 根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為濾紙。21. 根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為纖維素或棉基過濾 器。22. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包括基底，其中所述第一聚合物電 極形成在所述基底上。23. 根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包括集流器，所述集流器是耐酸的 金屬基底。24. 根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是鉑或金的一 種。25. 根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是不銹鋼，或低 或高合金鋼的一種。26. 根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是鈦、鎢、鋁、 銀、鉻、鎳或鉬的一種。27. 根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是哈氏合金或 或杜里默特合金的一種。28. -種制備電化學能量儲存裝置的方法，包括： 形成包含第一酸可摻雜的聚合物材料的第一聚合物電極； 在所述第一聚合物電極上沉積間隔層； 將所述間隔層浸泡在電解液中；和 在所述間隔層上形成包含第二酸可摻雜的聚合物材料的第二聚合物電極， 其中所述電解液包含醌化合物。29. 根據權利要求28所述的方法，其中所述電解液包含苯醌和氫醌。30. 根據權利要求28所述的方法，其中所述電解液包含在pH小于2的溶液中的醌化合 物。31. 根據權利要求28所述的方法，其中所述第一酸可摻雜的聚合物材料和第二酸可摻 雜的聚合物材料包含聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚(氨基萘）、聚(氨基蒽）、聚（3-烷基噻吩）、 聚(氨基萘醌）、聚(異硫茚）、聚(二苯胺)和聚(二苯基胺-共-苯胺)的至少一種。32. 根據權利要求28所述的方法，進一步包括提供一種基底，所述第一聚合物電極在所 述基底上形成， 其中所述基底為耐酸的金屬基底。
【專利摘要】一種電化學能量儲存裝置，包括：第一聚合物電極和第二聚合物電極，所述第二聚合物電極與所述第一聚合物電極間隔開使得在第一聚合物電極和第二聚合物電極之間保留有空間。在所述第一聚合物電極和所述第二聚合物電極之間保留的空間內含有包含醌化合物的電解液。第一聚合物電極和第二聚合物電極各自基本上由酸可摻雜的聚合物構成。
【IPC分類】H01G11/44, H01G11/30, H01G11/86
【公開號】CN105723482
【申請號】CN201480057023
【發明人】大衛·馮蘭騰, 佛瑞德·伍德, 艾倫·J·黑格, 帕維爾·拉扎列夫
【申請人】加利福尼亞大學董事會, 生物太陽能公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2014年8月15日
【公告號】CA2920365A1, EP3033758A1, US20160196929, WO2015023974A1