Специалисты Института химии растворов имени Г.А. Крестова Российской академии наук синтезировали и детально изучили ионогели, представляющие собой губчатую структуру. Как сообщают в пресс-службе Минобрнауки РФ, в ней частицы таких природных материалов, как монтмориллонит, бентонит и галлуазит, покрыты тончайшим слоем ионной жидкости, образуя проводящую сеть. В ходе работы впервые было проанализировано, как тип аниона в ионной жидкости и разновидность глины влияют на динамику заряда на границе раздела фаз.
С помощью диэлектрической спектроскопии ученые выяснили, что проводимость материала определяется не столько свойствами самой глины, сколько подвижностью ионов в адсорбционных слоях на ее поверхности. Наибольшую эффективность показали ионогели с гидрофильными анионами, например, с ацетатом. Проводимость ацетат-ионогеля оказалась даже выше, чем у чистой ионной жидкости, используемой в эксперименте.
Полученные результаты имеют значение для создания твердотельных электролитов нового поколения. Ионогели сочетают в себе достоинства жидкостей, а именно высокую ионную проводимость, и твердых тел — механическую прочность и отсутствие текучести. Это позволяет рассматривать их как замену традиционным жидким электролитам в литиевых и перспективных пост-литиевых батареях. Применение таких материалов сделает источники питания более безопасными: они становятся негорючими, герметичными и устойчивыми к нагреву.
Кроме того, благодаря эластичности и способности проводить ток, ионогели подходят для разработки гибких датчиков, носимой электроники и «умных» покрытий. Понимание роли конкретных типов анионов и глин позволит исследователям создавать материалы с прогнозируемыми свойствами — от изоляторов до высокопроводящих сред. Использование доступных и экологичных природных глин в сочетании с ионными жидкостями открывает путь к получению «зеленых» композитов для электрохимических устройств.
Ранее Наука Mail рассказывала, что созданы эффективные сгибаемые батарейки без драгметаллов.
