中科院蘭州化物所耐腐蝕功能離子凝膠研究取得進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤(rùn)滑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室空間潤(rùn)滑材料研究組在功能離子凝膠制備方面取得新進(jìn)展。

離子液體具有低揮發(fā)性、不可燃、高熱穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)電性能。由離子液體形成的離子凝膠擁有高離子導(dǎo)電性、寬電化學(xué)窗口，是鋰電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、機(jī)電驅(qū)動(dòng)器和電容器良好的固體電解質(zhì)。制備離子凝膠主要在離子液體中添加固體材料包括聚合物、無機(jī)納米材料或碳納米材料，利用小分子成膠物質(zhì)形成離子凝膠的研究還較少。

研究人員設(shè)計(jì)了一種含苯并三氮唑官能團(tuán)的咪唑鹽，將其加入普通咪唑鹽離子液體中，其通過超分子組裝形成高度有序纖維結(jié)構(gòu)，而離子液體通過弱分子內(nèi)相互作用（如氫鍵作用、π–π堆積、范德華力和靜電相互作用）被俘獲于纖維結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中形成離子凝膠。它可在機(jī)械剪切下液化，因此該離子凝膠在很寬的溫度范圍內(nèi)都可作為摩擦副材料良好的潤(rùn)滑劑，具有較低的摩擦和良好的抗磨損性能；苯并三唑官能團(tuán)賦予該咪唑鹽優(yōu)異的抗腐蝕與抗氧化性能，使得該離子凝膠有望作為無腐蝕固體電解質(zhì)用于太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器等。