離子液體凝膠是以離子液體為分散介質,具有三維交聯高分子網絡結構的一種新型凝膠材料。離子液體凝膠不僅具有離子液體導電、不揮發、熱化學穩定等性質,還具有普通凝膠的環境響應性及網狀結構,基于此,離子液體凝膠在超級電容器、鋰電池、光伏電池、電致變色裝置、生物傳感器、功能膜材料、水下通訊等領域展現出巨大應用前景。
在分類上,離子液體凝膠可分為物理型、化學型以及混合型三大類,其中物理型離子液體凝膠的三維網狀結構是通過較弱的非共價相互作用交聯而成;化學型離子液體凝膠各組分的通過共價相互作用交聯而成;混合型離子液體凝膠是利用有機和無機材料共同構筑而成。混合型離子液體凝膠性能優異,應用領域更廣泛,是該領域重點研究方向之一。
根據新思界產業研究中心發布的《
2022-2027年中國離子液體凝膠行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,離子液體凝膠起始原料可分為單體、聚合物、混合體等,由于起始原料不同,離子液體凝膠制備方法也有所差異,目前較典型的制備方法有自由基聚合法、澆鑄法、離子液體自聚法等。
離子液體凝膠應用前景廣闊,為搶占市場先機,全球多個國家已開展離子液體凝膠相關研究,在國內,離子液體凝膠研究機構有寧波材料所、西安交通大學、中科院理化所、華南軟物質科學與技術高等研究院等。目前來看,離子液體凝膠研究熱點多集中在分子設計、組成-結構-性能關系、功能材料制備等方面。
離子液體凝膠具有分子可設計性,作為電解質,離子液體凝膠可配合電極材料制成任意形狀,有利于推動電化學器件向多樣化、小型化、超薄化以及柔性化方向發展。但目前現有離子液體凝膠電解質多存在力學性能差、鋰離子遷移數低、電極界面不穩定等問題,這一定程度上限制了其實際應用,未來離子液體凝膠市場有待進一步開發。
新思界
行業分析人士表示,離子液體凝膠兼具離子液體和凝膠特性,在水下通信、生物傳感器、能源材料、超級電容器等領域具有巨大應用潛力。離子液體凝膠是近年來國內外研究熱點,隨著相關研究深入、應用技術進步,未來離子液體凝膠應用領域有望進一步擴展,行業發展前景較好。