Fin dalla nascita del Dipartimento, il gruppo EES è attivo nei campi dello stoccaggio e produzione di energia, dei sensori per gas e nella caratterizzazione di Materiali Organici Molecolari o Polimerici. Le strutture del gruppo comprendono un laboratorio elettrochimico completamente attrezzato con diversi potenziostati-galvanostati, due sistemi multicanale per prove a lungo termine, glove box semiautomatiche a N₂ o Ar, una camera climatica per il controllo di temperatura e umidità, fibre ottiche accoppiate con spettrofotometro UV-visibile per misure di spettroelettrochimica in situ o in operando e una microbilancia elettrochimica a cristallo di quarzo. Forni, applicatori di film spesso/sottili e apparecchiature chimiche standard sono disponibili per la sintesi dei materiali e la formulazione di elettrodi.

Questa linea di ricerca è dedicata principalmente allo studio di materiali elettrodici ed elettrolitici per dispositivi elettrochimici di accumulo di energia, quali batterie agli ioni alcalini (Li, Na, K), batterie ad anodo metallico, batterie a flusso e batterie organiche. I materiali sono prodotti sia dal gruppo stesso, sia in collaborazione con gruppi di ricerca nazionali e internazionali. Le caratterizzazioni elettriche ed elettrochimiche sono effettuate utilizzando tecniche standard quali spettroscopia di impedenza, conducibilità DC, voltammetria ciclica, spettroscopia di potenziale, ciclazioni galvanostatiche con lo scopo di indagare la correlazione tra caratteristiche strutturali, morfologiche e proprietà funzionali.
Le caratterizzazioni funzionali sono effettuate utilizzando diversi tipi di celle, da quelle a bottone o a tre elettrodi per la caratterizzazione della singola interfaccia (TRL 2/3) a celle prototipo a bustina di dimensioni maggiori (TRL 3/4).

Da 15 anni il gruppo collabora con i chimici organici del dipartimento per caratterizzare molecole di coloranti, monomeri eterociclici (tiofene e pirrolo) e polimeri a base politiofenica per applicazioni elettro-ottiche in celle solari o dispositivi elettrocromici. I sistemi sono caratterizzati rispetto alle loro proprietà elettrochimiche e spettroelettrochimiche in soluzione o allo stato solido come film sottili. Le proprietà elettroniche, i livelli energetici e le caratteristiche elettro-ottiche sono correlate alla struttura chimica e alla morfologia del film. Vengono inoltre studiati i meccanismi di ossidoriduzione in polimeri conduttori.

Prof. Riccardo Ruffo
Dott. Nicolò Pianta

Laboratorio Elettrochimica dello Stato Solido – Edificio U5, Piano 1, locale 1016