含碳離子凝膠在電化學系統(tǒng)的應(yīng)用

2024-09-03 14:27:04 sh默尼 12

隨著社會的快速發(fā)展，可再生能源、電動汽車以及便攜式電子設(shè)備等相關(guān)技術(shù)興起。這些技術(shù)的發(fā)展離不開能源存儲技術(shù)。隨著社會對高效、安全、環(huán)境友好型能源存儲系統(tǒng)需求的不斷增長，傳統(tǒng)的電池和電容器技術(shù)正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。離子凝膠(IGs)，作為一種結(jié)合了離子液體(ILs)和固態(tài)基質(zhì)特性的新興材料，為解決這些挑戰(zhàn)提供了新的可能性。

離子液體具有高熱穩(wěn)定性、寬電化學窗口、高離子導(dǎo)電性和可設(shè)計性，是電化學領(lǐng)域的研究熱點。然而，由于其大多數(shù)在常溫下為液態(tài)或半固態(tài)，在做成儲能器材時存在泄漏的隱患。IGs能夠?qū)?span style="font-family: 宋體; font-size: 16px; text-indent: 28px;">離子液體限制在固態(tài)基質(zhì)中，不僅可以解決泄漏問題，還能夠保持離子液體優(yōu)異的電化學性能。

然而，IGs的研究和開發(fā)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。如何優(yōu)化離子凝膠的結(jié)構(gòu)以提高其電化學性能；如何在保持機械穩(wěn)定性的同時提高離子傳輸效率；以及如何在不同操作條件下實現(xiàn)離子凝膠的長期穩(wěn)定性，都是當前研究中需要解決的問題。此外，IGs的商業(yè)化應(yīng)用還需要考慮成本效益和規(guī)模化生產(chǎn)的可能性。

IGs作為一種新型的電化學材料，在能源存儲領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。通過不斷地研究和創(chuàng)新，IGs有望成為推動能源存儲技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵材料之一。

波茲南工業(yè)大學的Paula Ratajczak與Fran?ois Béguin團隊深入總結(jié)探討了IGs在電化學系統(tǒng)中的潛力，特別是它們在不同溫度范圍內(nèi)的應(yīng)用前景。著重分析了ILs在被限制于碳和有機聚合物基質(zhì)中時，其結(jié)構(gòu)、動力學和熱力學性質(zhì)如何被改變，并且這些改變?nèi)绾斡绊?/span>IGs在電化學系統(tǒng)中的應(yīng)用。