Abstract We synthesized 6-arm star-shaped polystyrene-ran-poly(methyl methacrylate) copolymers ((S-r-M)6) for mechanically robust and thermally stable ion gels containing an ionic liquid of 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imide ([EMI][TFSI]). The (S-r-M)6-based gels exhibited higher elastic modulus (E ∼ 1.67 × 105 Pa), which is more than five-times that (∼0.29 × 105 Pa) of linear PS-r-PMMA-based ion gels at the same Sty content (∼29 mol%), irrespective of applied mechanical strains (stretching and compression). In addition, they showed outstanding thermal stability. For example, the gel-sol transition temperature (Tgel) of (S-r-M)6 gels was ∼72 °C, compared with that (∼56 °C) of linear PS-r-PMMA-based ion gels. These physical properties of gels were further improved by increasing total molecular weight and the fraction of styrene, giving E of ∼3.8 × 105 Pa and Tgel of ∼163 °C. The resulting gels were functionalized by introducing electrochemiluminescence luminophores (tris(2,2′-bipyridyl)ruthenium(II) hexafluorophosphate). By utilizing the mechanical robustness of the (S-r-M)6 gels, we fabricated emissive electrochemical displays through ‘cut-and-stick’ process. Moreover, the thermally stable (S-r-M)6 gels indicated good dimensional stability, offering a chance to demonstrate ECL devices that operate even at high temperatures.

中文翻译：

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基于星形无规共聚物凝胶电解质的机械坚固且热稳定的电化学装置

摘要 我们合成了 6 臂星形聚苯乙烯-ran-聚（甲基丙烯酸甲酯）共聚物（（SrM）6），用于机械稳健和热稳定的离子凝胶，其中含有 1-乙基-3-甲基咪唑鎓双（三氟甲基磺酰基）离子液体酰亚胺 ([EMI][TFSI])。(SrM)6 基凝胶表现出更高的弹性模量 (E ∼ 1.67 × 105 Pa)，是线性 PS-r-PMMA 基离子凝胶 (∼0.29 × 105 Pa) 的五倍以上麦粒肿含量（~29 mol%），与施加的机械应变（拉伸和压缩）无关。此外，它们显示出出色的热稳定性。例如，(SrM)6 凝胶的凝胶-溶胶转变温度 (Tgel) 约为 72 °C，而线性 PS-r-PMMA 基离子凝胶的凝胶-溶胶转变温度 (Tgel) 约为 56 °C。通过增加总分子量和苯乙烯的分数，凝胶的这些物理性质得到进一步改善，E 为~3.8 × 105 Pa，Tgel 为~163°C。通过引入电化学发光发光团（三（2,2'-联吡啶）钌（II）六氟磷酸盐）对所得凝胶进行功能化。通过利用 (SrM)6 凝胶的机械强度，我们通过“切割和粘贴”工艺制造了发光电化学显示器。此外，热稳定 (SrM)6 凝胶显示出良好的尺寸稳定性，提供了展示即使在高温下也能运行的 ECL 设备的机会。通过利用 (SrM)6 凝胶的机械强度，我们通过“切割和粘贴”工艺制造了发光电化学显示器。此外，热稳定 (SrM)6 凝胶显示出良好的尺寸稳定性，提供了展示即使在高温下也能运行的 ECL 设备的机会。通过利用 (SrM)6 凝胶的机械强度，我们通过“切割和粘贴”工艺制造了发光电化学显示器。此外，热稳定 (SrM)6 凝胶显示出良好的尺寸稳定性，提供了展示即使在高温下也能运行的 ECL 设备的机会。