Ionigeeli on eräänlainen puolikiinteä yhdiste, joka säilyttää sähkövarauksen upottamalla ionisen nesteen polymeeriin kuivausvaiheen aikana. Se on sooligeelin tai xerogeelin muoto, jotka ovat osittain nestemäisiä, osittain kiinteitä matriiseja yhdisteistä, joilla on ainutlaatuisia ominaisuuksia materiaalitieteessä. Näitä materiaaleja pidetään mahdollisina energian varastointimekanismeina polttokennoille, nanomittakaavan elektronisten komponenttien, kuten transistorien, jotka ovat leveydeltään miljardisosaa, rakentamiseen ja paljon muuta. Tällaisilla materiaaleilla on mikroskooppisessa mittakaavassa ainutlaatuinen etu, jonka huokoinen pinta-ala on huomattavasti suurempi kuin niiden kokonaismassa, mikä tekee niistä ihanteellisia ehdokkaita haihtuvien tai sähköisesti varautuneiden elementtien sitomiseen.
Ionigeelin valmistus tapahtuu parantamalla sooligeelin valmistusprosessia. Lohkokopolymeeri, joka on yhdistelmä erilaisia muovisia monomeeriyhdisteitä, joilla on ainutlaatuiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, suoritetaan hydrolyysikondensaatioprosessilla ionijohtavan nesteen kanssa. Seoksessa olevat kolloidihiukkaset estävät sen täysin jähmettymästä, ja sen sijaan se saa geelimuodon. Tämä tekee ionisten tai muiden sulautettujen yhdisteiden varauksen käyttämisestä käytännöllisempää ja materiaali voi toimia elektrolyyttinä ilman vettä. Lohkokopolymeerimuovien muodossa olevan kiinteän aineen elastiset ominaisuudet ja sähköä johtavan ionisen nesteen ominaisuudet yhdistetään yhdeksi yhdisteeksi.
Ionigeelipolymeerimatriisin materiaalitieteelliset käyttötavat ovat erilaisia. Materiaali voidaan muotoilla, ladata uudelleen, mutta on kuitenkin vakaa erilaisissa fyysisissä tai kemiallisissa rasitusolosuhteissa. Ionigeeli voi toimia jopa 482 ° C: n (250 ° Fahrenheit) lämpötilassa ja pysyä vakaana jopa 662 ° Fahrenheit (350 ° C) lämpötiloissa heikentymättä. Tällaisia geelejä voidaan valmistaa myös monista prekursoripolymeerimaisista yhdisteistä, vaikka yleensä käytetään silaaniyhdisteitä, joita käytetään yleisesti sooligeelien, kuten alkoksisilaanin ja halogenosilaanin, valmistuksessa. Ioninen neste voi perustua myös veteen, jota kutsutaan vesigeeliksi, alkoholiksi alkoholigeeliksi tai muihin kemikaaleihin, kuten karboksyylihappoon.
Aerogeelit ovat toinen tutkimushaara ionigeeliyhdisteiden tutkimuksessa. Ne perustuvat myös sooligeelin valmistusprosessiin ja niissä on lopputuote, joka sisältää koteloidun ionikaasun, kuten polttokennoissa käytettävän vedyn. Yleisiä kuluttajille ja teollisuudelle tuttuja aerogeelin muotoja ovat vaahdot, kuten styroksi ja uretaanivaahtotyyny huonekaluissa.
Ionigeeliyhdisteiden käyttökohteita vuodesta 2011 niiden erilaisissa, nestemäisissä, kaasu- ja puolikiinteissä komponenttimuodoissa ovat luminoivat aurinkokonsentraattorit; dielektrisinä materiaaleina pienjännitteisille, korkean suorituskyvyn transistoreille; ja monissa kehittyneissä energian varastointisovelluksissa. Aerogeelityyppisillä ionigeeleillä on se etu, että ne ovat noin 95% kaasua, mutta ne saavat kuitenkin kiinteän muodon ja ansaitsevat niille maailman kevyimmän kiinteän aineen leiman. Niitä tutkitaan energian adsorboijina, antureina ja vahvoina katalyyttisinä yhdisteinä.