Ионные гели демонстрируют широкие перспективы применения в области хранения энергии благодаря их высокой безопасности и широкому электрохимическому окну. Однако существующие ионные гели часто испытывают трудности с одновременным обеспечением высокой прочности и динамических свойств, что приводит к проблемам с балансом между механическими характеристиками, самовосстановлением и ионной проводимостью. Для решения этой задачи в данной работе разработан новый ионный гелевый электролит, сочетающий хорошую гибкость, высокую механическую прочность, широкое электрохимическое окно и быстрое самоисцеление. Электролит построен на основе двойного динамического сшивания для создания системы самовосстановления: с одной стороны, введено металлокомплексное взаимодействие имидозол-зинк (Im-Zn), формирующее динамическую высокопрочную сетку; с другой стороны, используется ионно-дипольное (Ion-D) взаимодействие между ионной жидкостью (IL) и трифторметильными группами (-CF₃) на полимерных цепях для регулировки подвижности сегментов цепи и оптимизации ионного транспорта. На основе этой структуры ионный гель достиг эффективности самовосстановления до 94% и прочности на растяжение 80 кПа. Кроме того, материал обладает высокой ионной проводимостью 0,36 мСм/см, коэффициентом миграции литиевых ионов 0,46 и широким электрохимическим окном 4,32 В, что обеспечивает комплексное улучшение производительности твердотельных литиевых батарей. Полная ячейка Li/LiFePO₄, собранная на основе данного ионного геля, сохранила 80% емкости после 500 циклов при скорости 0,5 C. Работа раскрывает механизмы регулирования транспортной активности ионных переносов и подвижности сегментов цепи в ионном геле на основе сверхмолекулярного дизайна, что предоставляет теоретическую основу для разработки высокопроизводительных материалов для хранения энергии.

твердотельная литиевая батарея; ионный гель; ион-диполь; металлокомплекс; самовосстановление