CHENERGY - Chimica e Tecnologie per l'Energia

Missione

Il gruppo focalizzale sue attività nel campo delle scienze applicate (e della chimica in particolare) per applicazioni nel settore energetico. Le attività si articolano a partire da studi fondamentali su materia ed energia, la loro trasformazione, lo sviluppo e la caratterizzazione di materiali e prototipi in vista di un loro sviluppo ingegneristico. Esse comprendono sia attività sperimentali che modellistiche,queste ultime condotte vuoi con approcci multi-scala che sistemici. Le principali tematiche di ricerca sono quelle associate allo stoccaggio energetico (batterie al Li, materiali per lo stoccaggio di idrogeno), all’idrogeno e alle celle a combustibile, alla combustione catalitica, ai combustibili solari, alla fotosintesi naturale e artificiale, ai materiali polimerici nano-caricati per incrementarne lo scambio termico. Particolare attenzione è posta allo sviluppo di materiali, processi e componenti sostenibili in un percorso guidato da analisi di ciclo vita.

Principali obiettivi

  • Sviluppo di elettroliti polimerici innovativi per batterie ricaricabili di nuova generazione (post-lithium) in grado di combinare ad elevate prestazioni (conducibilità ionica a temperatura ambiente: 104 S cm1) processi di preparazione di facile scalabilità industriale e basso impatto ambientale.
  • Sintesi tramite conversione da scarti dell’industria alimentare e/o cartaria e relativa ottimizzazione di materiali elettrodici per celle Li e/o Na-ione aventi basso costo, maggiore sicurezza e prestazioni uguali o superiori agli attuali materiali a base di grafite (> 350 mAh g1, 500 cicli a 100 % DoD, C-rate > 2C).
  • Sviluppo di materiali avanzati e di tecniche di assemblaggio eco-sostenibile e riproducibili in larga scala per la produzione di dispositivi fotovoltaici di terza generazione, di tipo dye-sensitized e perovskite-sensitized, ad alta efficienza (>20%) e capaci di operare per almeno 1000 ore in condizioni esterne reali.
  • Sviluppo di materiali catodici nanostrutturati con un’energia specifica di 900 Wh/kg (cioè almeno 180 Ah/kg e un potenziale > 4.5V vs lithium)
  • Sviluppo e caratterizzazione di materiali elettroattivi per batterie Li-ione ad alta performance (> 270 Wh/kg and < 200 €/kWh).
  • Sviluppo e caratterizzazione di materiali innovativi per raggiungere una cella Li-S stabile con 500 Wh/Kg.
  • Sviluppo di nanocompositi magnetici per la concentrazione e rilevazione di acidi nucleici e proteine da soluzioni modello e matrici complesse (es. sangue).
  • Sviluppo di nanotubi ibridi e nanocatalizzatori per applicazioni (foto)catalitiche (esempio: rimozione di inquinanti azotati da acque inquinate).
  • Ottenimento di informazioni strutturali sull’interazione di Fotosistemi II nelle membrane tilacoidali di eucarioti e di informazioni biochimico-funzionali sul Fotosistema II di organismi unicellulari cresciuti in fotobioreattori in condizioni diverse.
  • Ottenimento di nanocompositi termicamente conduttivi mediante l’inclusione di grafeni funzionalizzati chimicamente, in grado di promuovere l’efficienza di scambio termico nei nanocompositi polimerici.
  • Ottenimento di rivestimenti nanostrutturati a base di grafene per la protezione di compositi e schiume polimeriche
  • Ottenimento di un sistema di stoccaggio termico basato su materiali avanzati di stoccaggio termochimico

Responsabile

Prof. Nerino PENAZZI

Team di ricerca

  • Gruppo di Materiali Applicati e Elettrochimica

    GAME

    Responsabile: GERBALDI CLAUDIO
    Personale strutturato: MELIGRANA GIUSEPPINA , SARACCO GUIDO

    PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca: FALCO MARISA

  • SURF-CHEM

    SURF-CHEM

    Responsabile: BONELLI BARBARA
    Personale strutturato: ARMANDI MARCO

    PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca: FREYRIA FRANCESCA STEFANIA , NASI ROBERTO

  • Green Energy & Engineering

    Gre.En2

    Responsabile: SPECCHIA STEFANIA

    PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca: MONCADA QUINTERO CARMEN WILLIANA , PEZZOLATO LORENZO , ZAGO STEFANO

  • Solar Fuels and Functional Materials for Smart Energy Systems

    SamSES

    Responsabili: FINA ALBERTO , PAGLIANO CRISTINA
    Personale strutturato: CARBONE ANNA FILOMENA , CAROSIO FEDERICO , IACONO GIUSEPPINA , SARACCO GUIDO

    PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca: ALBANESE PASCAL , BATTAGLINO BEATRICE , DI PIERRO ALESSANDRO , FERRARO GIUSEPPE , MADDALENA LORENZA , SALVIATI SERGIO

  • Elettrochimica

    Personale strutturato: AMICI JULIA GINETTE NICOLE , BELLA FEDERICO , BODOARDO SILVIA , FRANCIA CARLOTTA

    PhD, Post-docs e Assegnisti di ricerca: ALIDOOST MOJTABA , COLOMBO ROBERTO , DESSANTIS DAVIDE , FAGIOLARI LUCIA , GRISOTTI RICCARDO PIETRO FRANCESCO , MARCHISIO ANDREA , SICCARDI SIMONE , TORCHIO CLAUDIA , VERSACI DANIELE

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