Conot
RRP 1: Sol-gel funkcionalizirane ionske tekočine

Nosilec: mag. Marijan Vidmar (Inea)


Nezadostna stabilnost, varnost uporabe in učinkovitost do sedaj razvitih modernih elektrokemijskih tehnologij (elektrokromna okna, Grätzlove fotovoltaične celice) preprečuje njihovo široko uporabo v vsakdanjem življenju. Najšibkejši člen teh tehnologij so kljub intenzivnim raziskavam še vedno elektroliti. Ta projekt poskuša rešiti vse naštete probleme s pripravo novih elektrolitov, ki združujejo tehnologijo ionskih tekočin in sol-gel postopka.

Tako je osnovni cilj tega projekta priprava ionskih tekočin s sol-gel funkcionalnostjo, ki se jih lahko po sol-gel postopku polimerizira v trdne elektrolite za različne iono-optične naprave (Grätzlove celice, elektrokromni (EC) sklopi). S tem bomo rešili problem iztekanja elektrolitov iz naprav. Zamenjava gorljivih in eksplozivnih organskih topil, ki so se pri pripravi elektolitov uporabljala do sedaj, s težko hlapnimi in polimerizabilnimi ionskimi tekočinami omogoča bolj varno uporabo, saj ionske tekočine niso gorljive, so termično in elektrokemijsko stabilne.


Ta projekt predvideva tudi alternativno pripravo polimeriziranim elektrolitom, saj so dosedaj uporabljali predvsem radikalsko, anionsko in kationsko olefinsko polimerizacijo monomerov. Nasprotno pa sol-gel tehnologija omogoča pretvorbo monomernih alkoksidnih ionskih tekočin v anorgansko-organske kompozitne materiale, ki združujejo lastnosti obeh faz: trdnost anorganskih materialov z fleksibilnostjo organske faze. V primeru predlaganih ionskih tekočin organsko fazo predstavljajo imidazolijevi kationi, anorgansko pa silseskvioksanski skupki.

Sol-gel proces vključuje dve kemijski reakciji – hidrolizo, pri kateri se alkoksidne skupine pretvorijo v silanolne (Si-OH) skupine, in kondenzacijo, pri kateri se tvorijo povezave med silicijevimi atomi preko oksidnih mostov (Si-O-Si). Kondenzacija pogosto ne poteče do konca, tako da so v sol-gel materialu še vedno prisotne silanolne skupine, ki omogočajo vezavo na različne površine (elektrode) in s tem zagotavljajo dobro adhezijo in zlepljenost pripravljenih iono-optičnih naprav.  

kemijski inštitut institut jožefa stefana univerza v novi gorici domel, d.d. inea d.o.o. razvojni center za vodikove tehnologije - rcvt mebius d.o.o. termoelektrarna šoštanj holding slovenskih elektrarn, d.o.o. petrol d.d. silkem, d.o.o. fakulteta za strojništvo, univerza v ljubljani iskra tela d.d. cinkarna celje, d.d. Ljubljanska univerza Image Map