【手続補正書】
【提出日】平成24年6月11日(2012.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レドックスフローエネルギー貯蔵装置であって、
正極電流コレクタ、負極電流コレクタ、および該正極電流コレクタと該負極電流コレクタとを分離するイオン透過膜と、
該正極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される正極であって、該正極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該正極を収容する正電気活性帯を画定する、正極と、
該負極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される負極であって、該負極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該負極を収容する負電気活性帯を画定する、負極と
を備え、
該正極および負極のうちの少なくとも１つは、セルの動作中にイオンを吸収または放出することができ、該セルの動作中に不溶性のままである、流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、レドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記正極および負極の両方は、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、請求項１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記正極および負極のうちの１つは、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含み、残りの電極は、従来の静止電極である、請求項１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物の定常せん断粘度は、前記レドックスフローエネルギー貯蔵装置の動作温度で、約１ｃＰと１，０００，０００ｃＰとの間である、請求項１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記イオンは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、またはＨ＋から成る群から選択される、請求項１、２、３または４に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、イオン貯蔵化合物を含む固体を含む、請求項１、２、３、４または５に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、
金属フッ化物と、
金属酸化物と、
式Ｌｉ１−ｘ−ｚＭ１−ｚＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物であって、Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉから成る群より選択される、少なくとも１つの第一遷移金属を含み、ｘは、０から１までであり、ｚは、正または負であり得る、層間化合物と、
式（Ｌｉ１−ｘＺｘ）ＭＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物であって、Ｍは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉのうちの１つ以上であり、Ｚは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｌ、またはＭｇのうちの１つ以上等の非アルカリ金属ドーパントであり、ｘは、０．００５から０．０５までである、層間化合物と、
式ＬｉＭＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物であって、Ｍは、該化合物が選択的にＬｉ、Ｍ、またはＯ部位においてドープされる、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉのうちの１つ以上である、層間化合物と、
Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＸＤ４）ｚ、Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＤＸＤ４）ｚ、およびＡｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（Ｘ２Ｄ７）ｚから成る群から選択される層間化合物であって、ｘと、ｙ（１−ａ）を掛けたＭ’の単数または複数の形式原子価と、ｙａを掛けたＭ”の単数または複数の形式原子価との和は、ｚを掛けたＸＤ４、Ｘ２Ｄ７、またはＤＸＤ４基の形式原子価に等しく、Ａは、アルカリ金属および水素のうちの少なくとも１つであり、Ｍ’は、第一遷移金属であり、Ｘは、リン、硫黄、ヒ素、モリブデン、およびタングステンのうちの少なくとも１つであり、Ｍ”は、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、およびＶＩＢ族金属のうちのいずれかであり、Ｄは、酸素、窒素、炭素、またはハロゲンのうちの少なくとも１つである、層間化合物と、
（Ａ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（ＸＤ４）ｚ、（Ａ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（ＤＸＤ４）ｚ、およびＡ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（Ｘ２Ｄ７）ｚから成る群より選択される層間化合物であって、（１−ａ）ｘと、量ａｘを掛けた該Ｍ”の単数または複数の形式原子価の数と、ｙを掛けた該Ｍ’の単数または複数の形式原子価との和は、ｚを掛けた該ＸＤ４、Ｘ２Ｄ７、またはＤＸＤ４基の該形式原子価に等しく、Ａは、アルカリ金属および水素のうちの少なくとも１つであり、Ｍ’は、第一遷移金属であり、Ｘは、リン、硫黄、ヒ素、モリブデン、およびタングステンのうちの少なくとも１つであり、Ｍ”は、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、およびＶＩＢ族金属のうちのいずれかであり、Ｄは、酸素、窒素、炭素、またはハロゲンのうちの少なくとも１つである、層間化合物と、
α−ＮａＦｅＯ２および斜方晶系ＬｉＭｎＯ２構造型を有する化合物を含む、規則岩塩型化合物ＬｉＭＯ２、もしくは異なる結晶対称、原子配列、あるいは前記金属または酸素の部分置換のそれらの誘導体から成る群より選択される、層間化合物であって、Ｍは、少なくとも１つの第一遷移金属を含むが、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、またはＺｒを含むがそれらに限定されない非遷移金属を含み得る、層間化合物と
から成る群より選択される、請求項６に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、非晶質炭素、不規則炭素、黒鉛炭素、または金属被覆もしくは金属装飾された炭素、金属、金属合金、半金属、半金属合金またはシリコンから成る群より選択される固体を含む、請求項１、２、３、４または５に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、有機レドックス化合物を含む、固体を含む、請求項１、２、３、４または５に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記濃縮液体イオン貯蔵物質は、液体金属合金を含む、請求項１、２、３、４または５に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物は、導電性添加物、または、増粘剤、または、ゲッターの作用で水を除去する化合物をさらに含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、導電性塗料によって被覆されるイオン貯蔵固体を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物は、約５０ｋＷｈより少ない総エネルギーで、約１５０Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを提供するか、約１００ｋＷｈより少ない総エネルギーで約２００Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを提供するか、または約３００ｋＷｈより少ない総エネルギーで約２５０Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを提供する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
【請求項１４】
レドックスフローエネルギー貯蔵装置を動作する方法であって、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置を提供することと、
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を、前記電気活性帯へ輸送することと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物の輸送は、前記装置の動作中に起こる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
再利用または再充電のために、放電した半固体または濃縮液体イオン貯蔵物質を放電組成物貯蔵レセプタクルに輸送することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
エネルギー貯蔵装置であって、
正極電流コレクタ、負極電流コレクタ、および該正極電流コレクタと該負極電流コレクタとを分離するイオン透過膜と、
該正極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される正極であって、該正極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該正極を収容する正電気活性帯を画定する、正極と、
該負極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される負極であって、該負極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該負極を収容する負電気活性帯を画定する、負極と
を備え、
該正極および負極のうちの少なくとも１つは、セルの動作中にイオンを吸収または放出することができ、不溶性のままである流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含み、少なくとも約１０−６Ｓ／ｃｍの電気伝導率を有する、エネルギー貯蔵装置。
【請求項１８】
エネルギー貯蔵装置であって、
正極電流コレクタ、負極電流コレクタ、および該正極電流コレクタと該負極電流コレクタとを分離するイオン透過膜と、
該正極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される正極であって、該正極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該正極を収容する正電気活性帯を画定する、正極と、
該負極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される負極であって、該負極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該負極を収容する負電気活性帯を画定する、負極と
を備え、
該正極および負極のうちの少なくとも１つは、
約２５０μｍ〜約８００μｍの厚みを有し、かつ、
セルの動作中にイオンを吸収または放出することができ、不溶性のままである流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、エネルギー貯蔵装置。
【請求項１９】
電池に用いる電極であって、
該電極は、
電流コレクタおよびイオン透過膜により画定される電極区画であって、該電極区画は、電気活性組成物を収容し、該電気活性組成物は、イオンを吸収または放出することができる流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、電極区画を備え、
該電極は、約２５０μｍ〜約８００μｍの厚みを有し
該電気活性組成物は、少なくとも約１０−６Ｓ／ｃｍの電気伝導率を有する、電極。
【請求項２０】
エネルギー貯蔵装置を製造する方法であって、
該方法は、
正極電流コレクタ、負極電流コレクタ、および該正極電流コレクタと該負極電流コレクタとを分離するイオン透過膜を提供することと、
該正極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される正極を提供することであって、該正極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該正極を収容する正電気活性帯を画定する、ことと、
該負極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される負極を提供することであって、該負極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該負極を収容する負電気活性帯を画定する、ことと、
半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を該負電極活性帯および該正電極活性帯の両方のうちの１つ以上へ輸送することと
を含み、
該正極および負極のうちの少なくとも１つは、約２５０μｍ〜約８００μｍの厚みを有する、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
本願に記載されるエネルギー貯蔵システムは、走行距離を延長することを可能にするために十分に高い比エネルギーを電気自動車に提供するか、あるいは例え ば、風力および太陽熱等の断続的に再生可能なエネルギー源のグリッドサービスまたは貯蔵における用途を含む、固定エネルギー貯蔵用の従来のレドックスバッテリを超える比エネルギーまたはエネルギー密度の十分な向上を提供することができる。
本発明は、例えば、以下も提供する。
（項目１）
レドックスフローエネルギー貯蔵装置であって、
正極電流コレクタ、負極電流コレクタ、および該正極電流コレクタと該負極電流コレクタとを分離するイオン透過膜と、
該正極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される正極であって、該正極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該正極を収容する正電気活性帯を画定する、正極と、
該負極電流コレクタと該イオン透過膜との間に配置される負極であって、該負極電流コレクタおよび該イオン透過膜は、該負極を収容する負電気活性帯を画定する、負極と
を備え、
該正極および負極のうちの少なくとも１つは、セルの動作中に該イオンを吸収または放出することができる、流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、レドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２）
前記正極および負極の両方は、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３）
前記正極および負極のうちの１つは、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を含み、残りの電極は、従来の静止電極である、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４）
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物は、ゲルを含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目５）
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物の定常せん断粘度は、前記レドックスフローエネルギー貯蔵装置の動作温度で、約１ｃＰと１，０００，０００ｃＰとの間である、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目６）
前記イオンは、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、またはＨ＋から成る群から選択される、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目７）
前記イオンは、Ｌｉ＋またはＮａ＋から成る群から選択される、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目８）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、イオン貯蔵化合物を含む固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目９）
前記イオンは、プロトンまたはヒドロキシルイオンであり、前記イオン貯蔵化合物は、ニッケルカドミウムまたはニッケル金属水素化物バッテリで使用される化合物を含む、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１０）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、ＣｕＦ２、ＦｅＦ２、ＦｅＦ３、ＢｉＦ３、ＣｏＦ２、およびＮｉＦ２等の金属フッ化物から成る群より選択される、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１１）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＭｎＯ等の金属酸化物から成る群より選択される、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１２）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、式Ｌｉ１−ｘ−ｚＭ１−ｚＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物を含み、式中、Ｍは、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉから成る群より選択される、少なくとも１つの第一遷移金属を含み、ｘは、０から１までであり、ｚは、正または負であり得る、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１３）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、式（Ｌｉ１−ｘＺｘ）ＭＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物を含み、式中、Ｍは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉのうちの１つ以上であり、Ｚは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｌ、またはＭｇのうちの１つ以上等の非アルカリ金属ドーパントであり、ｘは、０．００５から０．０５までである、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１４）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、式ＬｉＭＰＯ４を伴う化合物から選択される層間化合物を含み、式中、Ｍは、該化合物が選択的にＬｉ、Ｍ、またはＯ部位においてドープされる、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉのうちの１つ以上である、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１５）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＸＤ４）ｚ、Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＤＸＤ４）ｚ、およびＡｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（Ｘ２Ｄ７）ｚから成る群から選択される層間化合物を含み、
式中、
ｘと、ｙ（１−ａ）を掛けたＭ’の単数または複数の形式原子価と、ｙａを掛けたＭ”の単数または複数の形式原子価との和は、ｚを掛けたＸＤ４、Ｘ２Ｄ７、またはＤＸＤ４基の形式原子価に等しく、
Ａは、アルカリ金属および水素のうちの少なくとも１つであり、Ｍ’は、第一遷移金属であり、Ｘは、リン、硫黄、ヒ素、モリブデン、およびタングステンのうちの少なくとも１つであり、Ｍ”は、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、およびＶＩＢ族金属のうちのいずれかであり、Ｄは、酸素、窒素、炭素、またはハロゲンのうちの少なくとも１つである、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１６）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、（Ａ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（ＸＤ４）ｚ、（Ａ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（ＤＸＤ４）ｚ、およびＡ１−ａＭ”ａ）ｘＭ’ｙ（Ｘ２Ｄ７）ｚから成る群より選択される層間化合物を含み、式中、（１−ａ）ｘと、ａｘを掛けた該Ｍ”の単数または複数の形式原子価の数と、ｙを掛けた該Ｍ’の単数または複数の形式原子価との和は、ｚを掛けた該ＸＤ４、Ｘ２Ｄ７、またはＤＸＤ４基の該形式原子価に等しく、
Ａは、アルカリ金属および水素のうちの少なくとも１つであり、Ｍ’は、第一遷移金属であり、Ｘは、リン、硫黄、ヒ素、モリブデン、およびタングステンのうちの少なくとも１つであり、Ｍ”は、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、およびＶＩＢ族金属のうちのいずれかであり、Ｄは、酸素、窒素、炭素、またはハロゲンのうちの少なくとも１つである、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１７）
前記イオンは、リチウムであり、前記イオン貯蔵化合物は、α−ＮａＦｅＯ２および斜方晶系ＬｉＭｎＯ２構造型を有する化合物を含む、規則岩塩型化合物ＬｉＭＯ２、もしくは異なる結晶対称、原子配列、あるいは前記金属または酸素の部分置換のそれらの誘導体から成る群より選択される、層間化合物を含み、
式中、
Ｍは、少なくとも１つの第一遷移金属を含むが、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、またはＺｒを含むがそれらに限定されない非遷移金属を含み得る、項目８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１８）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、非晶質炭素、不規則炭素、黒鉛炭素、または金属被覆もしくは金属装飾された炭素を含む、固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目１９）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、金属または金属合金または半金属または半金属合金またはシリコンを含む、固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２０）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、ナノワイヤ、ナノロッド、およびナノテトラポッドを含むナノ構造を含む、固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２１）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、有機レドックス化合物を含む、固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２２）
前記正極は、α−ＮａＦｅＯ２および斜方晶系ＬｉＭｎＯ２構造型を有する化合物を含む、規則岩塩型化合物ＬｉＭＯ２、もしくは異なる結晶対称、原子配列、あるいは前記金属または酸素の部分置換のそれらの誘導体から成る群より選択される、固体を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含み、式中、Ｍは、少なくとも１つの第一遷移金属を含むが、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ、またはＺｒを含むがそれらに限定されない非遷移金属を含み得、前記負極は、非晶質炭素、不規則炭素、黒鉛炭素、あるいは金属被覆または金属装飾された炭素から成る群より選択される、固体を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２３）
前記正極は、Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＸＤ４）ｚ、Ａｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（ＤＸＤ４）ｚ、およびＡｘ（Ｍ’１−ａＭ”ａ）ｙ（Ｘ２Ｄ７）ｚから成る群より選択される固体を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含み、式中、ｘと、ｙ（１−ａ）を掛けたＭ’の単数または複数の形式原子価と、ｙａを掛けたＭ”の単数または複数の形式原子価との和は、ｚを掛けたＸＤ４、Ｘ２Ｄ７、またはＤＸＤ４基の形式原子価に等しく、Ａは、アルカリ金属および水素のうちの少なくとも１つであり、Ｍ’は、第一遷移金属であり、Ｘは、リン、硫黄、ヒ素、モリブデン、およびタングステンのうちの少なくとも１つであり、Ｍ”は、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、およびＶＩＢ族金属のうちのいずれかであり、Ｄは、酸素、窒素、炭素、またはハロゲンのうちの少なくとも１つであり、前記負極は、非晶質炭素、不規則炭素、黒鉛炭素、あるいは金属被覆または金属装飾された炭素から成る群より選択される固体を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２４）
前記正極は、スピネル型構造を伴う化合物を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２５）
前記正極は、ＬｉＭｎ２Ｏ４およびその誘導体、構造が規則岩塩およびスピネル配列を有するナノスケール領域を含む、層状スピネルナノ複合材料、ＭがＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、またはＮｉのうちの１つ以上を含む、オリビンＬｉＭＰＯ４およびそれらの誘導体、ＬｉＶＰＯ４Ｆ等の部分的にフッ素化された化合物、以下に記載されるような他の“ポリアニオン”化合物、ならびにＶ２Ｏ５およびＶ６Ｏ１１を含む酸化バナジウムＶｘＯｙから成る群より選択される、化合物を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２６）
前記負極は、黒鉛、黒鉛ホウ素・炭素合金、硬質もしくは不規則炭素、チタン酸リチウムスピネル、または、金属Ｓｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ａｇ、およびＡｌ、ならびに半金属ＳｉおよびＧｅを含む金属間化合物を形成するようにリチウムと反応する、固体金属または金属合金または半金属または半金属合金を含む、流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２７）
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を貯蔵するための貯蔵タンクをさらに備え、該貯蔵タンクは、前記レドックスフローエネルギー貯蔵装置と流体連通する、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２８）
前記装置は、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を前記正／負電気活性帯に導入するための入口と、該流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物が該正／負電気活性帯から退出するための出口とを備える、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目２９）
前記装置はさらに、前記流体連通を可能にするように流体輸送装置を備える、項目２７に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３０）
前記流体輸送装置は、ポンプである、項目２９に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３１）
前記ポンプは、蠕動ポンプである、項目３０に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３２）
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物は、１つ以上の添加物をさらに含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３３）
前記添加物は、導電性添加物を含む、項目３２に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３４）
前記添加物は、増粘剤を含む、項目３２に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３５）
前記添加物は、ゲッターの作用で水を除去する化合物を含む、項目３２に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３６）
前記流動性の半固体イオン貯蔵レドックス組成物は、導電性塗料によって被覆されるイオン貯蔵固体を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３７）
前記導電性塗料は、前記固体より高い電子伝導性を有する、項目３６に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３８）
前記固体は、黒鉛であり、前記導電性塗料は、金属、金属炭化物、金属窒化物、または炭素である、項目３６に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目３９）
前記金属は、銅である、項目３８に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４０）
１つ以上の参照電極をさらに備える、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４１）
前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物は、約５０ｋＷｈより少ない総エネルギーで、約１５０Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを提供する、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４２）
前記半固体または濃縮液体イオン貯蔵物質は、約１００ｋＷｈより少ない総エネルギーにおいて約２００Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを、または約３００ｋＷｈより少ない総エネルギーにおいて約２５０Ｗｈ／ｋｇより大きい比エネルギーを提供する、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４３）
前記濃縮液体イオン貯蔵物質は、液体金属合金を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４４）
前記イオン透過膜は、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）高分子シートまたはＮａｆｉｏｎ（登録商標）膜を含む、項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置。
（項目４５）
レドックスフローエネルギー貯蔵装置を動作する方法であって、
項目１に記載のレドックスフローエネルギー貯蔵装置を提供することと、
該装置の動作中に、前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を、前記電気活性帯へ輸送することと
を含む、方法。
（項目４６）
前記電気活性帯の中の前記流動性の半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物の少なくとも一部分は、動作中に新しい半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を該電気活性帯に導入することによって補充される、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
再利用または再充電のために、放電した半固体または濃縮液体イオン貯蔵物質を放電組成物貯蔵レセプタクルに輸送することをさらに含む、項目４５に記載の方法。
（項目４８）
前記流動性のレドックスエネルギー貯蔵装置に、反対の電圧差を印加することと、
充電中に、充電された半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を前記電気活性帯から充電組成物貯蔵レセプタクルへ輸送することと
をさらに含む、項目４５に記載の方法。
（項目４９）
前記流動性のレドックスエネルギー貯蔵装置に、反対の電圧差を印加することと、
充電されるように、放電された半固体または濃縮液体イオン貯蔵レドックス組成物を前記電気活性帯の中に輸送することと
をさらに含む、項目４５に記載の方法。