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Attività elettrochimiche

Claudio Mari, Riccardo Ruffo

Materiali per la produzione e l'immagazzinamento di energia
Questa linea di ricerca è dedicata allo studio di materiali elettrodici ed elettrolitici per celle a combustibile a stato solido e per batterie ricaricabili a ioni alcalini. I materiali sono prodotti presso i nostri laboratori o in collaborazione con altri gruppi nazionali e internazionali.

Allo scopo di studiare le correlazioni tra struttura, morfologia e proprietà funzionali dei materiali questi sono caratterizzati elettricamente ed elettrochimicamente attraverso un insieme di tecniche standard quali: spettroscopia d’impedenza, misure di conducibilità con il metodo Hebb Wagner, voltammetria ciclica, spettroscopia di potenziale e ciclazione galvanostatica.

Per quanto riguarda le celle a combustibile a stato solido la ricerca è volta verso materiali elettrolitici alternativi a YSZ e a materiali elettrodici compatibili con i nuovi elettroliti.

Mari


Materiali per sensori gas
Si studiano e si realizzano prototipi di sensori elettrochimici a stato solido e a semiconduttore. In particolare, sono stati sviluppati sensori elettrochimici potenziometrici e amperometrici per la rilevazione della composizione di miscele CO/CO2 e H2/H2O e per la determinazione dell’attività o concentrazione di CO o H2O o SO3 in aria e di Cl2 o O2 o CO2 in azoto o in aria.

Sensori a semiconduttore con film nanostrutturati - ottenuti per sol-gel o dip-coating -  di ossidi o ossidi drogati con metalli nobili sono stati utilizzati per la determinazione di basse (qualche ppm) concentrazioni di gas riducenti (es. CO) in aria. Le misure sperimentali hanno messo in grande evidenza le correlazioni tra tempi di risposta e selettività con le proprietà elettriche, la concentrazione dei difetti di punto, i livelli di drogaggio e la morfologia dei film.

Materiali organici per dispositivi optoelettronici
Monomeri a base di squaraine, tiofene e pirrolo e polimeri a base politiofenica sono caratterizzati elettrochimicamente e spettroelettrochimicamente in soluzione e allo stato solido (sotto forma di film sottili). La struttura chimica e la morfologia sono correlate alle proprietà elettroniche, ai livelli energetici e alle caratteristiche optoelettroniche. Recentemente si sono studiati i meccanismi redox nei polimeri conduttori e si è messo in evidenza il ruolo fondamentale dell’intercalazione anionica.