イオンジェルは、その高い安全性と広い電気化学安定窓により、エネルギー貯蔵分野で広範な応用展望を示しています。しかし、既存のイオンジェルは高強度と動的特性を同時に兼ね備えることが難しく、機械的性能、自己修復能力、およびイオン伝導率の間でバランスを取ることが課題となっています。この課題に対処するため、本研究では良好な柔軟性、高い機械的強度、広い電気化学ウィンドウ、迅速な自己修復機能を兼ね備えた新型イオンジェル電解質を設計しました。本電解質は二重動的架橋機構を採用して自己修復システムを構築しています。一方でイミダゾール-亜鉛（Im-Zn）の金属配位を導入し、動的高強度架橋ネットワークを形成し、他方でイオン液体（IL）とポリマー鎖上の―CF₃基間のイオン-双極子（Ion-D）相互作用を利用して鎖節の運動能力を制御し、イオン輸送性能を最適化しています。この構造に基づき、イオンジェルは最大94％の自己修復効率と80 kPaの引張強度を達成しました。さらに、本材料は0.36 mS/cmの高いイオン伝導率、0.46のリチウムイオン移動度、および4.32 Vの広い電気化学ウィンドウを備え、全固体リチウム電池の性能を総合的に改善します。このイオンジェルを用いて組み立てたLi/LiFePO₄全電池は0.5 C率で500サイクル後も容量保持率が80％に達します。本研究は超分子構造設計によるイオンジェル内のイオン輸送挙動と鎖節運動特性の制御メカニズムを明らかにし、高性能エネルギー貯蔵材料の開発に理論的支援を提供します。

全固体リチウム電池;イオンジェル;イオン-双極子;金属配位;自己修復性