Brevet FR3042650A1 (20170421)
REVENDICATIONS1. Cellule de batterie redox à circulation d'électrolytes comprenant : -un premier compartiment comprenant une électrode positive alimentée par un électrolyte comprenant une solution aqueuse acide, un composé redox organique comprenant au moins un groupe apte à capter des électrons, en tant que matériau actif oxydant ; et -un deuxième compartiment comprenant une électrode négative alimentée par un électrolyte comprenant une solution aqueuse acide, un composé redox organique comprenant au moins un groupe apte à céder des électrons, en tant que matériau actif réducteur, ledit premier compartiment et ledit deuxième compartiment étant séparés, l'un de l'autre, par une membrane conductrice de protons, caractérisée en ce que l'électrolyte du premier compartiment comprend un solvant organique dudit composé redox du premier compartiment et l'électrolyte du deuxième compartiment comprend un solvant organique dudit composé redox du deuxième compartiment.\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon la revendication 1, dans laquelle le composé redox du premier compartiment appartient à un couple redox, dont le potentiel redox est supérieur au potentiel redox du couple redox, auquel appartient le composé redox du deuxième compartiment.\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon la revendication 2, dans laquelle le potentiel redox du couple redox, auquel appartient le composé redox du premier compartiment est supérieur à 1 V à celui du couple redox, auquel appartient le composé redox du deuxième compartiment.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du premier compartiment et le composé redox du deuxième compartiment sont présents à hauteur d'une concentration allant de 3042650 26 0,1 à 10 mol.L-1.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du premier compartiment appartient à la 5 famille des composés comprenant des groupes carbonyles conjugués, la famille des composés comprenant des groupes thiocarbonyles conjugués, la famille des composés comprenant un groupe carboxylate, la famille des composés comprenant un groupe thiocarboxylate, la famille des composés nitronyles nitroxydes et/ou la famille des composés comprenant un groupe disulfure. 10\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, lorsque le composé redox du premier compartiment appartient à la famille des composés comprenant des groupes carbonyles conjugués, il appartient à famille des composés quinones.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé quinone choisi parmi les composés benzoquinones, les composés naphtoquinones et les composés anthraquinones.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé 1,2-benzoquinone de formule suivante : 25 dans laquelle R1 à R4 représentent, indépendamment l'un de l'autre, -H, -N(CH3)2, -NH2, -OR, -OH, -SH, -CH3, -SiR3, -F, -Cl, -C2H3, -CHO, -COOCH3, -CF3, -CN, -COOH, -P03H2, -503H, NO2, -COOM, -COOR, -503M, -COR, -C=NCHR5R6, avec R, R5 et R6 15 20 3042650 27 représentant, indépendamment l'un de l'autre, H ou un groupe alkyle et M représentant Li, Na, K ou Mg.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé de formule suivante : H 03S SO3H\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 10 dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé carboxylate choisi parmi les composés comprenant un groupe carboxylate lithié.\n<CLM>\1\tCellule de batterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou 10, dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé 15 carboxylate lithié choisi parmi : -le téréphtalate de dilithium de formule suivante : LiOOC COOLi -le carboxylate de naphtalène lithié de formule suivante : COOLi 20 -le carboxylate de pérylène lithié de formule suivante : 3042650 28\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le composé redox du premier compartiment est un composé disulfure 5 de formule suivante :\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du deuxième compartiment appartient à : 10 *la famille des composés comprenant au moins un groupe énolique ou énolate ; *la famille des composés comportant un groupe nitroxyde ; ou *la famille des composés thioéthers. 15\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du deuxième compartiment est un composé comprenant au moins un groupe énolique ou énolate choisi parmi les composés quinones sous forme énolique ou énolate. 20\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le composé redox du deuxième compartiment est un composé anthraquinone sous sa forme énolique répondant à la formule suivante : 3042650 29 R5 OH R4 dans laquelle Rl à R8 représentent, indépendamment l'un de l'autre, -H, -N(CH3)2, -NH2, -OR, -OH, -SH, -CH3, -SiR3, -F, -Cl, -C2H3, -CHO, -COOCH3, -CF3, -CN, 5 -COOH, -P03H2, -SO3H, NO2, -COOM, -COOR, -503M, -COR, -C=NCHR9R19, avec R, R9 et R19 représentant, indépendamment l'un de l'autre, H ou un groupe alkyle et M représentant Li, Na, K ou Mg.\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, dans laquelle le composé redox du deuxième compartiment est un composé anthraquinone sous sa forme énolique comportant, sur l'un de ses cycles, un substituant -SO3H.\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, dans laquelle le composé redox du deuxième compartiment est un composé de formule suivante : OH SO3H OH\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et 13 à 17, qui est une cellule dans laquelle : 20 -le composé redox du premier compartiment est un composé benzoquinone, tel qu'un composé 1,2-benzoquinone, comportant, sur son cycle, au 3042650 30 moins deux substituants -SO3H ; et -le composé redox du type quinone du deuxième compartiment est un composé anthraquinone sous sa forme énolique, tel qu'un composé 9,10-anthraquinone, comportant, sur l'un des cycles, un substituant -SO3H. 5\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le solvant organique du premier compartiment et/ou le solvant organique du deuxième compartiment appartiennent à la famille des solvants polaires aprotiques. 10\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le solvant organique du premier compartiment et/ou le solvant organique du deuxième compartiment sont choisis parmi les solvants sulfoxydes, les solvants amides disubstitués, les solvants éthers, les solvants oxolanes, les solvants 15 oxanes, les solvants alcools et les mélanges de ceux-ci.\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la solution aqueuse acide est une solution aqueuse d'acide sulfurique, d'acide phosphorique ou d'un acide carboxylique. 20\n<CLM>\1\tCellule de batterie redox selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et 13 à 21, qui est une cellule comprenant : -dans le premier compartiment, un électrolyte comprenant, comme composé redox, la 1,2-benzoquinone-3,5-acide disulfonique, comme solution aqueuse 25 acide, une solution aqueuse d'acide sulfurique et comme solvant organique, du diméthylsulfoxide ; -dans le deuxième compartiment, un électrolyte comprenant, comme composé redox, la 9,10-anthraquinone-2-acide sulfonique sous sa forme énolique, comme solution aqueuse acide, une solution aqueuse d'acide sulfurique et comme 30 solvant organique, du diméthylsulfoxide. 3042650 31\n<CLM>\1\tBatterie au lithium comprenant au moins une cellule électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t5