含碳离子凝胶在电化学系统的应用

2024-09-03 14:27:04 sh默尼 2

随着社会的快速发展，可再生能源、电动汽车以及便携式电子设备等相关技术兴起。这些技术的发展离不开能源存储技术。随着社会对高效、安全、环境友好型能源存储系统需求的不断增长，传统的电池和电容器技术正面临着严峻的挑战。离子凝胶(IGs)，作为一种结合了离子液体(ILs)和固态基质特性的新兴材料，为解决这些挑战提供了新的可能性。

离子液体具有高热稳定性、宽电化学窗口、高离子导电性和可设计性，是电化学领域的研究热点。然而，由于其大多数在常温下为液态或半固态，在做成储能器材时存在泄漏的隐患。IGs能够将离子液体限制在固态基质中，不仅可以解决泄漏问题，还能够保持离子液体优异的电化学性能。

然而，IGs的研究和开发仍面临诸多挑战。如何优化离子凝胶的结构以提高其电化学性能；如何在保持机械稳定性的同时提高离子传输效率；以及如何在不同操作条件下实现离子凝胶的长期稳定性，都是当前研究中需要解决的问题。此外，IGs的商业化应用还需要考虑成本效益和规模化生产的可能性。

IGs作为一种新型的电化学材料，在能源存储领域展现出巨大的应用潜力。通过不断地研究和创新，IGs有望成为推动能源存储技术发展的关键材料之一。

波兹南工业大学的Paula Ratajczak与François Béguin团队深入总结探讨了IGs在电化学系统中的潜力，特别是它们在不同温度范围内的应用前景。着重分析了ILs在被限制于碳和有机聚合物基质中时，其结构、动力学和热力学性质如何被改变，并且这些改变如何影响IGs在电化学系统中的应用。