Российские ученые создали ионогели на основе глины с рекордной проводимостью — они могут заменить жидкие электролиты, сделать батареи безопаснее и экологичнее и найти применение в «зеленой» электронике.
Российские химики представили новое поколение композитных материалов — ионопроводящие коллоидные гели (ионогели), способные сделать электронику безопаснее и экологичнее. Исследование показало, что их свойства можно точно настраивать, меняя состав и структуру, что особенно важно для аккумуляторов будущего. Результаты исследования опубликованы в Journal of Molecular Liquids.
Как устроены ионогели и почему они важны
Ионогели представляют собой гибриды, сочетающие свойства жидкостей и твердых тел. Они хорошо поддерживают ионный обмен, проводят электрический ток и при этом сохраняют форму и механическую прочность.
Ученые впервые детально изучили, как тип аниона в ионной жидкости и структура глины влияют на перенос заряда. Выяснилось, что ключевую роль играет подвижность ионов в тонких слоях на поверхности частиц, а не сама глина.
Особенно высокую проводимость показали материалы с гидрофильными анионами — например, ацетатные ионогели превзошли по этому параметру даже исходные ионные жидкости.
От батарей до носимой электроники и подводных датчиков
Главное практическое применение ионогелей — замена едких жидких электролитов в аккумуляторах. Это позволит создавать негорючие, герметичные и устойчивые к перегреву источники энергии любого размера, мощности и назначения.
Кроме того, благодаря гибкости и проводимости такие материалы подходят для:
Носимой электроники и гибких датчиков;«Умных» покрытий;Сенсоров для жидких сред.Источник: hi-tech.mail.ru