Viologen a jeho strukturní analoga jako aktivní redoxní systémy pro organické průtočné baterie

Abstract

Redoxní průtočná baterie je zařízení pro velkokapacitní uskladnění elektrické energie, tuto baterii je možné využít zejména ve spojení se solárními nebo větrnými elektrárnami. Moderním trendem u této baterie je využití elektrolytu založeného na organické molekule schopné vratné redoxní reakce. Největší pozornost je v dnešní době věnována organickým redoxním systémům nesoucím karbonylové funkční skupiny nebo heteroaromatická jádra. Mezi organické sloučeniny s nejvyšším komercionalizačním potenciálem patří bezesporu deriváty viologenu, tedy 4,4´-bipyridinia. Proto byla experimentální část této práce věnována zejména návrhu a přípravě nových redoxních systémů, které jsou do jisté míry analogií viologenu, a mohly by být využity jako nové organické elektrolyty v redoxní průtočné baterii. Z tohoto důvodu byla pozornost dále věnována primárním elektrochemickým testům. Tyto testy u několika cílových molekul odhalily reverzibilitu jejich redoxního procesu, což je základní podmínka pro následné testy v průtočných článcích. Rovněž byly provedeny testy chemické stability a rozpustnosti vybraných cílových sloučenin ve vodných elektrolytech.