下面主要讨论了氯化胆碱-尿素-聚乙二醇类离子液体凝胶的电化学性质，详细对其循环伏安曲线、交流阻抗曲线进行了研究，这对研究其应用有着重要的意义。

1.循环伏安曲线分析

图17-6为不同扫描速率下样品1，样品2，样品3和氯化胆碱/尿素DES的循环扫描曲线。图中，a的扫描速度为0.1 V/s，b的扫描速度为0.2 V/s，c的扫描速度为0.5 V/s，d的扫描速度为1.2 V/s，e的扫描速度为5 V/s；氯化胆碱/尿素DES的扫描速率为0.1 V/s。

图17-6　样品1、样品2、样品3和DES的不同扫描速度下的循环伏安(CV)图

对样品1在不同扫描速率下作CV曲线分析[图17-6(a)]，在－0.8 V处出现了氧化峰，在氧化峰开始的地方记为A点；在＋0.5 V处出现了还原峰，把还原峰开始的地方记为B点，A点和B点之间的电势差，即为样品1的电化学窗口，计算出低共熔溶剂的电化学窗口为1.3 V。同理，可以求出样品2的电化学窗口为1.4 V[图17-6(b)]，样品3的电化学窗口为1.5 V[图17-6(c)]。由于样品4和样品5几乎是一条直线，表明它们的电化学窗口非常宽，这里未列出。

随着聚乙二醇含量的增加，凝胶的电化学窗口增加了。由于离子液体和类离子液体电化学窗口的大小和阴阳离子的电化学稳定性有极其重要的关系。随着聚乙二醇含量的增加，聚乙二醇的网状结构会影响低共熔溶剂中离子的流动性，从而降低其导电性。(www.daowen.com)

2.低共熔溶剂的交流阻抗

图17-7是不同浓度凝胶样品的交流阻抗谱，本实验测量的频率范围为1 Hz～105 Hz，振幅是0.5 V，测试温度为室温，测试过程中采用氮气进行吹扫保护。

图17-7　不同质量比的PEG/ChCl-Urea的交流阻抗谱

图17-7中，横轴Z′表示阻抗的实部，Z″指阻抗的虚部，交流阻抗图在高频区域为半圆形，这是因为电极与电解质之间形成了双电层电容。样品1，样品2，样品3在低频区，交流阻抗图显示为一定斜率的直线。这说明了凝胶体系中的离子没有被凝胶的网状结构所束缚，其传导是自由的；同时也说明在凝胶中低共熔溶剂浓度较高时，凝胶体系对低共熔溶剂离子移动的干扰极小。

结合所制备的样品，可知凝胶体系对低共熔溶剂的影响只表现在宏观上，主要是空间结构上的影响，凝胶中相互交联缠绕的网状结构对低共熔溶剂中离子的束缚不明显。当这些可以自由移动的离子受到电场作用时，就会在凝胶体系中传导。对于样品5，其高频区的圆弧半径较大，在测试的频率范围内未得到完整的谱图，这是由于凝胶中聚乙二醇的含量高，结晶度过大，严重阻碍了离子的传输，因而表现出较大的阻抗。

综上可知，随着聚乙二醇含量的增加，聚乙二醇/低共熔溶剂凝胶体系的电导率在不断下降，但是在低共熔溶剂含量多的情况下，电导率下降不明显。当加入的聚乙二醇增多时，会影响凝胶体系的导电性。当聚乙二醇含量少，低共熔溶剂含量多时，溶液中的载流子数目会变多，分子链间的相互作用力微弱，这时对导电性的影响很弱，可以忽略不计，这与拉曼光谱得到的结果一致。