Un gel ionic este un tip de compus semi-solid care reține o sarcină electrică prin încorporarea unui lichid ionic într-un polimer în timpul unei faze de uscare. Este o formă de sol gel sau xero gel care sunt matrici parțial lichide, parțial solide de compuși cu proprietăți unice în știința materialelor. Aceste materiale sunt văzute ca mecanisme potențiale de stocare a energiei pentru celulele de combustie, pentru construcția de componente electronice la scară nanometrică, cum ar fi tranzistoarele care au miliarde de metru lățime și multe altele. Astfel de materiale oferă avantajul unic la scară microscopică de a avea o suprafață poroasă care este mult mai mare decât masa lor totală, ceea ce le face candidații ideali cu care să lege elementele volatile sau încărcate electric.
Producerea unui gel ionic se realizează printr-o rafinare a procesului de fabricare a sol gelului. Un copolimer bloc, care este o combinație de diferiți compuși monomeri din plastic cu caracteristici fizice și chimice unice, este supus unui proces de hidroliză-condensare cu un lichid conducător ionic. Particulele de coloizi din amestec îl împiedică să se solidifice complet și, în schimb, capătă o formă de gel. Acest lucru face ca accesarea încărcăturii ionice sau a altor compuși încorporați să fie mai practică, iar materialul poate servi ca electrolit în absența apei. Proprietățile elastice ale unui solid sub formă de materiale plastice de copolimer bloc și proprietățile unui lichid ionic conductor electric sunt fuzionate într-un singur compus.
Utilizările din știința materialelor ale unei matrice polimerice cu gel ionic sunt diverse. Materialul poate fi remodelat, reîncărcat, dar este totuși stabil în diferite condiții de stres fizic sau chimic. Un gel ionic poate funcționa la o temperatură de până la 482° Fahrenheit (250° Celsius) și poate rămâne stabil la temperaturi de până la 662° Fahrenheit (350° Celsius), fără a se degrada. Astfel de geluri pot fi, de asemenea, fabricate dintr-o diversitate de compuși asemănător polimerului precursor, deși sunt utilizați în mod obișnuit compuși de silan utilizați în mod obișnuit la fabricarea gelurilor de sol, cum ar fi alcoxisilanul și halogenosilanul. Lichidul ionic se poate baza, de asemenea, pe apă denumită aqua gel, alcool ca gel alco sau alte substanțe chimice, cum ar fi acidul carboxilic.
Aerogelurile sunt o altă ramură a cercetării în studiul compușilor gel ionici. Ele se bazează, de asemenea, pe procesul de fabricație cu sol gel și au un produs final care include un gaz ionic învelit, cum ar fi hidrogenul, utilizat pentru celulele de combustie. Formele obișnuite de aerogel, cunoscute consumatorilor și industriei, includ spume, cum ar fi spuma de polistiren și pernița cu spumă de uretan în mobilier.
Printre aplicațiile compușilor de gel ionic din 2011 în diferitele lor forme de componente lichide, gazoase și semi-solide se numără ca concentratoare solare luminiscente; ca materiale dielectrice pentru tranzistoare de joasă tensiune, de înaltă performanță; și într-o diversitate de aplicații avansate de stocare a energiei. Tipurile de geluri cu ioni aerogel au avantajul de a fi gazoase în proporție de aproximativ 95% și totuși iau o formă solidă, câștigându-le eticheta de cel mai ușor solid din lume. Sunt cercetați ca absorbanți de energie, senzori și compuși catalitici puternici.