Microparticelle di idrossido di nickel per migliorare le batterie ricaricabili

Le proprietà di un materiale dipendono dalla composizione chimica, dalla forma e dalla dimensione delle particelle che lo compongono. Le caratteristiche chimico-fisiche degli atomi si traducono in interazioni con l'ambiente esterno a seconda della diversa distribuzione e composizione delle superfici. Processi catalitici, idrofobici, elettrochimici e fotovoltaici sono strettamente legati alla struttura delle superfici e quindi alla morfologia delle particelle. Il legame tra struttura cristallina e struttura di superficie si riflette sui comportamenti di gran parte dei materiali utilizzati nelle moderne tecnologie. È noto che la morfologia delle particelle che costituiscono il catodo influenza alcune importanti caratteristiche di una batteria ricaricabile, quali la velocità di ricarica e il numero di cicli di carica e scarica. L'idrossido di nickel, Ni(OH)2, è fondamentale per realizzare i catodi in diversi tipi di batterie. È largamente impiegato nelle batterie ricaricabili al nickel-cadmio e nickel-idruro metallico, mentre il suo utilizzo nelle batterie al litio e nei supercondensatori è in fase di studio. L'Istituto IENI-CNR ha dimostrato che è possibili produrre microparticelle di Ni(OH)2 di diversa forma (lamelle, prismi esagonali, aghetti, sfere, sfere cave) a partire da un sale solubile di nickel e da ammoniaca, utilizzando acqua come solvente ed operando a circa 200°C sotto una moderata pressione. La forma finale è controllata con l'aggiunta di molecole o polimeri organici con proprietà di adsorbirsi sulle superfici delle particelle, influenzandone la crescita e lo sviluppo della morfologia. Tali molecole sono molto utilizzate nell'industria chimica e sono poco costose. 

Authors: M. T. Buscaglia, V. Buscaglia, C. Bottino, M. Viviani, R. Fournier, M. Sennour, S. Presto, R. Marazza e P. Nanni

Title: Morphological Control of Hydrothermal Ni(OH)2 in the Presence of Polymers and Surfactants: Nanocrystals, Mesocrystals and Superstructures

Journal: Crystal Growth & Design

Year: 2008

References: 2008, 8, 3847-3855