Созданы новые квазитвердые материалы

Специалисты Института химии растворов им. Г. А. Крестова РАН синтезировали новые полутвердые материалы — ионогели. Их планируют применять в производстве аккумуляторов, а также при создании гибких датчиков, носимой электроники и «умных» покрытий, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.

«Ученые ИХР РАН разработали и подробно изучили квазитвердые материалы — ионогели, состоящие из ионных жидкостей и природных глин (монтмориллонит, бентонит, галлуазит). Они образуют губчатую структуру, в которой частицы глины покрыты тонким слоем ионной жидкости, создавая проводящую сеть», — отметили в пресс-службе.

Ионогели совмещают свойства жидкостей — высокую ионную проводимость, и твердых тел — механическую прочность и отсутствие текучести. По задумке авторов, они могут заменить жидкие электролиты в литиевых и пост-литиевых батареях, делая их более безопасными, герметичными и устойчивыми к нагреву. Благодаря эластичности и проводимости материалы подходят для гибких датчиков, носимой электроники и «умных» покрытий. Природные глины в сочетании с ионными жидкостями создают перспективу «зеленых» композитов для электрохимии.

Впервые ученые изучили, как тип глины и анион в составе ионной жидкости влияют на динамику заряда на границе «жидкость — твердое тело». Диэлектрическая спектроскопия показала, что проводимость зависит не от самой глины, а от подвижности ионов в адсорбционных слоях на ее поверхности. Ионогели с гидрофильными анионами оказались более проводящими, чем с гидрофобными. Лидером по проводимости стал ацетат-ионогель, превосходящий по этому показателю чистую ионную жидкость.

Понимание влияния аниона и типа глины позволит целенаправленно подбирать компоненты для создания ионогелей с заданной проводимостью — от изоляторов до высокопроводящих материалов.

Читайте также: