تُظهر جلّونات الأيونات آفاقًا واسعة في مجال تخزين الطاقة نظرًا لأمانها العالي ونافذتها الكهروكيميائية الواسعة. ومع ذلك، غالبًا ما يصعب على جلّونات الأيونات الحالية الموازنة بين القوة العالية والخصائص الديناميكية، مما يؤدي إلى تعارض بين الأداء الميكانيكي، والقدرة على الإصلاح الذاتي، ونفاذية الأيونات. لمواجهة هذا التحدي، صمم هذا العمل إلكتروليت جل أيوني جديد يتميز بالمرونة الجيدة، والقوة الميكانيكية العالية، والنافذة الكهروكيميائية الواسعة، بالإضافة إلى وظيفة الإصلاح الذاتي السريع. يعتمد هذا الإلكتروليت على آلية تداخل ديناميكية مزدوجة لبناء نظام الإصلاح الذاتي: من جهة تم إدخال التناسق المعدني بين الإيميدازول-الزنك (Im-Zn) لتشكيل شبكة متشابكة ديناميكية عالية القوة؛ ومن جهة أخرى، استخدمت التفاعلات الأيونية-القطبية (Ion-D) بين السائل الأيوني (IL) ومجموعات -CF₃ على سلاسل البوليمر لتنظيم حركة قطع السلسلة، مما يحسن من نفاذية الأيونات. بناءً على هذا الهيكل، حقق جل الأيونات كفاءة إصلاح ذاتي تصل إلى 94% وقوة شد تصل إلى 80 كيلو باسكال. بالإضافة إلى ذلك، يتميز هذا المادة بنفاذية أيونية عالية تبلغ 0.36 مللي سيمنس/سم، وعدد هجرة ليثيوم يبلغ 0.46، ونافذة كهروكيميائية واسعة تصل إلى 4.32 فولت، ما يحسن بشكل شامل أداء بطاريات الليثيوم الصلبة. بعد تجميع خلية كاملة Li/LiFePO₄ باستخدام هذا الجل الأيوني، احتفظت السعة بنسبة 80% حتى بعد 500 دورة عند معدل 0.5 C. يكشف هذا العمل آلية تنظيم سلوك انتقال الأيونات وحركة قطع السلسلة في جل الأيونات من خلال تصميم الهيكل الفائق الجزيئي، مما يوفر دعمًا نظريًا لتطوير مواد تخزين الطاقة عالية الأداء.

بطارية ليثيوم صلبة؛ جل أيوني؛ أيون-قطب؛ تناسق معدني؛ خاصية الإصلاح الذاتي