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中科院蘭州化物所耐腐蝕功能離子凝膠研究取得進展

中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所固體潤滑國家重點實驗室空間潤滑材料研究組在功能離子凝膠制備方面取得新進展。

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、染料敏化太陽能電池、機電驅(qū)動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)計了一種含苯并三氮唑官能團的咪唑鹽，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)用于太陽能電池、超級電容器等。