Учёные Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН разработали новые материалы — ионогели, которые могут заменить жидкие электролиты в батареях и стать основой для гибкой электроники. Результаты опубликованы при поддержке Минобрнауки РФ.
Что такое ионогели?
Это губчатые структуры, где частицы природных глин (монтмориллонит, бентонит, галлуазит) покрыты тончайшим слоем ионной жидкости. Вместе они образуют проводящую сеть.
Ионогели сочетают лучшее от двух миров:
- От жидкостей — высокую ионную проводимость.
- От твёрдых тел — механическую прочность и отсутствие текучести.
Что выяснили учёные?
Впервые детально исследовали, как тип аниона в ионной жидкости и разновидность глины влияют на динамику заряда. С помощью диэлектрической спектроскопии обнаружили:
- Проводимость зависит не от самой глины, а от подвижности ионов в адсорбционных слоях на её поверхности.
- Ионогели с гидрофильными анионами (например, ацетат) показали более высокую проводимость.
- Рекордсмен — ацетат-ионогель: его проводимость оказалась даже выше, чем у чистой ионной жидкости!
Где применять?
1. Аккумуляторы
Ионогели могут заменить жидкие электролиты в литиевых и пост-литиевых батареях. Это даёт:
- Безопасность — они негорючие.
- Герметичность — ничего не вытекает.
- Термостойкость — выдерживают нагрев.
2. Гибкая электроника
Благодаря эластичности и проводимости ионогели подходят для:
- Гибких датчиков.
- Носимых устройств.
- «Умных» покрытий.
3. Зелёные технологии
Использование доступных природных глин (вместо синтетики) открывает путь к экологичным композитам для электрохимии.
Что дальше?
Понимание роли конкретных анионов и глин позволит целенаправленно создавать материалы с заданными свойствами — от изоляторов до суперпроводников.
Вывод: российские химики сделали важный шаг к аккумуляторам, которые не загорятся, не потекут и выдержат нагрев. А заодно — к гибким гаджетам, которые можно будет сворачивать в трубочку. И всё это из природной глины и ионных жидкостей.