В России разработали ионогели для батарей, гибкой электроники и «умных» покрытий

Ученые Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН (г. Нижний Новгород) разработали и детально проанализировали новый класс квази-твердых материалов – ионогелей, состоящих из ионных жидкостей и природных глин (монтмориллонита, бентонита, галлуазита). Эти материалы обладают пористой структурой, где частицы глины покрыты тонким слоем ионной жидкости, формируя проводящую сетевую структуру.

В России разработали ионогели для батарей, гибкой электроники и «умных» покрытий

Впервые установлено, как именно тип аниона в составе ионной жидкости и вид глины влияют на поведение зарядов на границе «жидкость – твердое тело». С помощью метода диэлектрической спектроскопии выявлено, что проводимость определяется не самой глиной, а подвижностью ионов в адсорбционных слоях на ее поверхности.

Оказалось, что ионогели с гидрофильными анионами (например, ацетат-анионы) демонстрируют более высокую ионную проводимость по сравнению с аналогами, содержащими гидрофобные анионы. Наиболее эффективным оказался ацетат-ионогель — его проводимость превзошла таковую у чистой ионной жидкости.

Полученные данные имеют ключевое значение для разработки перспективных твердотельных электролитов и функциональных композитов. Благодаря совмещению свойств жидкостей (высокая ионопроводность) и твёрдых тел (прочность, отсутствие течи), ионогели способны заменить традиционные жидкие электролиты в литиевых и пост-литиевых аккумуляторах, обеспечивая повышенную безопасность (негорючесть), герметичность и термостабильность.

Благодаря высокой гибкости и проводимости, такие материалы пригодны для изготовления гибких сенсоров, элементов носимой электроники, а также «умных» покрытий. Учет особенностей аниона и типа глины дает возможность точечно подбирать состав для получения ионогелей с нужными характеристиками – от изоляторов до высокоэффективных проводников.

Применение недорогих и экологически чистых природных глин в паре с ионными жидкостями создает основу для производства «зеленых» композитов для электрохимии.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Molecular Liquids.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс