Их использование планируется, в частности, в производстве аккумуляторов, а также для создания гибких датчиков, носимой электроники и «умных» покрытий, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
«Ученые Института химии растворов Российской академии наук разработали и подробно изучили новые квазитвердые материалы — ионогели, состоящие из ионных жидкостей и природных глин (монтмориллонит, бентонит, галлуазит). Эти материалы представляют собой губчатую структуру, в которой частицы глины покрыты тонким слоем ионной жидкости и образуют проводящую сеть», — отметили в пресс-службе.
Ионогели сочетают в себе преимущества жидкостей (высокая ионная проводимость) и твердых тел (механическая прочность, отсутствие текучести). По замыслу авторов исследования, ионогели могут заменить жидкие электролиты в литиевых и пост-литиевых батареях, делая их более безопасными (негорючими), герметичными и устойчивыми к нагреву. Благодаря своей эластичности и проводимости такие материалы подходят для создания гибких датчиков, носимой электроники и «умных» покрытий. Использование природных глин в сочетании с ионными жидкостями открывает путь к созданию «зеленых» композитов для электрохимии.
В ходе работ впервые исследовано, как тип глины и тип аниона в составе ионной жидкости влияют на динамику заряда на границе раздела фаз «жидкость — твердое тело». С помощью диэлектрической спектроскопии ученые выявили, что проводимость зависит не от самой глины, а от подвижности ионов в адсорбционных слоях на ее поверхности. Установлено, что ионогели с гидрофильными анионами показали более высокую проводимость, чем с гидрофобными. При этом «рекордсменом» стал ацетат-ионогель, чья проводимость оказалась выше, чем у чистой ионной жидкости.
Понимание роли аниона и типа глины в дальнейшем позволит целенаправленно подбирать компоненты для создания ионогелей с заданной проводимостью — от изоляторов до высокопроводящих сред.
