兰州化物所耐腐蚀功能离子凝胶研究取得进展

2011-11-02 15:02 来源: 中国科学院
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  中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室空间润滑材料研究组在功能离子凝胶制备方面取得新进展。

  离子液体具有低挥发性、不可燃、高热稳定性和良好的导电性能。由离子液体形成的离子凝胶拥有高离子导电性、宽电化学窗口,是锂电池、染料敏化太阳能电池、机电驱动器和电容器良好的固体电解质。制备离子凝胶主要在离子液体中添加固体材料包括聚合物、无机纳米材料或碳纳米材料,利用小分子成胶物质形成离子凝胶的研究还较少。

  研究人员设计了一种含苯并三氮唑官能团的咪唑盐,将其加入普通咪唑盐离子液体中,其通过超分子组装形成高度有序纤维结构,而离子液体通过弱分子内相互作用(如氢键作用、π–π堆积、范德华力和静电相互作用)被俘获于纤维结构网络中形成离子凝胶。它可在机械剪切下液化,因此该离子凝胶在很宽的温度范围内都可作为摩擦副材料良好的润滑剂,具有较低的摩擦和良好的抗磨损性能;苯并三唑官能团赋予该咪唑盐优异的抗腐蚀与抗氧化性能,使得该离子凝胶有望作为无腐蚀固体电解质用于太阳能电池、超级电容器等。

  该研究得到了中国科学院“百人计划”项目和国家自然科学基金的支持。研究结果发表在J. Mater. Chem.(2011, 21, 13399)。

  J. Mater. Chem.发表论文摘要

低分子量成胶分子、纤维结构、超分子组装模型