Was ist ein Ionengel?

Ein Ionengel ist eine Art semi-soliden Verbindung, die während einer Trocknungsphase eine elektrische Ladung durch die Einbettung einer ionischen Flüssigkeit in ein Polymer beibehält.Es handelt sich um eine Form von Sol-Gel oder Xero-Gel, die Teil-Liquid-, Teil-Solid-Matrizen von Verbindungen mit einzigartigen Eigenschaften in der Materialwissenschaft sind.Diese Materialien werden als potentielle Energiespeichermechanismen für Brennstoffzellen für den Bau nanoskaliger elektronischer Komponenten wie Transistoren angesehen, die Milliardenzahlen einer Breite und mehr sind.Solche Materialien bieten den einzigartigen Vorteil in einer mikroskopischen Skala, eine poröse Oberfläche zu haben, die weitaus größer ist als ihre Gesamtmasse, was sie ideale Kandidaten für die Bindung von flüchtigen oder elektrisch aufgeladenen Elementen macht.

Erzeugung eines Ionengels erfolgt durch durcheine Verfeinerung des Sol -Gel -Herstellungsprozesses.Ein Blockcopolymer, das eine Kombination verschiedener plastischer Monomerverbindungen mit einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften ist, wird durch einen Prozess der Hydrolysekondensation mit einer ionisch leitenden Flüssigkeit eingesetzt.Kolloidpartikel in der Mischung verhindern, dass sie vollständig verfestigt werden, und nimmt stattdessen eine Gelform an.Dies macht den Zugang zur Ladung der ionischen oder anderen eingebetteten Verbindungen praktischer und das Material kann in Abwesenheit von Wasser als Elektrolyt dienen.Die elastischen Eigenschaften eines Feststoffs in Form der Blockcopolymerplastik und die Eigenschaften einer elektrisch leitenden ionischen Flüssigkeit werden in eine Verbindung verschmolzen.Das Material kann umgeformt, aufgeladen werden, ist jedoch unter verschiedenen physikalischen oder chemischen Belastungsbedingungen stabil.Ein Ionengel kann bei einer Temperatur von bis zu 482 Grad funktionieren;Fahrenheit (250 Grad; Celsius) und bleiben bei Temperaturen von bis zu 662 Grad stabil;Fahrenheit (350 deg; Celsius) ohne sich zu verschlechtern.Solche Gele können auch aus einer Vielfalt von polymerähnlichen Vorläuferverbindungen hergestellt werden, obwohl normalerweise Silanverbindungen verwendet werden, die bei der Herstellung von Sol-Gelen wie Alkoxysilan und Halogenosilan verwendet werden.Die ionische Flüssigkeit kann auch auf Wasser basieren, das als Aqua -Gel, Alkohol als Alco -Gel oder andere Chemikalien wie Carbonsäure bezeichnet wird.Sie basieren auch auf dem SOL -Gel -Herstellungsprozess und verfügen über ein Endprodukt, das ein eingeschließtes ionisches Gas wie Wasserstoff enthält, das für Brennstoffzellen verwendet wird.Gemeinsame Formen von Aero -Gel, die Verbrauchern und Industrie vertraut sind, umfassen Schäume wie Styropor und Urethan -Schaumstoffpolster in Möbeln.

Unter den Anwendungen von Ionengelverbindungen ab 2011 in ihren verschiedenen Formen von Flüssigkeits-, Gas und semi-soliden Komponenten sind wie lumineszierende Sonnenkonzentratoren;als dielektrische Materialien für niedrige Spannungs-Hochleistungstransistoren;und in einer Vielfalt fortschrittlicher Energiespeicheranwendungen.Aero -Gel -Arten von Ionengelen haben den Vorteil, ungefähr 95% Gas zu haben und dennoch eine feste Form anzunehmen, wodurch sie das Etikett der weltbesten Feststoff verdienen.Sie werden als Energieadsorber, Sensoren und starke katalytische Verbindungen untersucht.