Obiettivo 1: Produzione di
idrogeno verde e pulito
REFERENTE/I
Alessandro Lavacchi – CNR
alessandro.lavacchi@iccom.cnr.it
Attività
L’attività si è concentrata sulla produzione dei seguenti materiali per l’elettrolisi alcalina :
-Elettrocatalizzatori esenti da elementi critici, utilizzabili per le reazioni di HER e OER;
-Membrane a scambio anionico, operanti anche a elevata pressione differenziale.
(Istituti coinvolti: CNR-IC, CNR-ICCOM, CNR-ISMN, CNR-ITAE, CNR-ITM)
Figura 1
Il lavoro svolto in questo WP ha coinvolto i tre componenti principali di un dispositivo di elettrolisi a membrana: i catalizzatori anodici e catodici, e la membrana a scambio ionico
Risultati
Allo stato attuale il progetto ha già realizzato numerosi lotti di materiali innovativi sia per l’evoluzione di idrogeno che per l’evoluzione di ossigeno; tutti i catalizzatori prodotti sono esenti da risorse critiche; nei due filoni di ricerca seguiti si è puntato sullo sviluppo di nuovi elettrocatalizzatori a base Fe-Nx/C, testati in cella completa e con buona stabilità, e catalizzatori a base di grafene incapsulato in una matrice di Ni/NiOx dalle performance promettenti, che sono stati caratterizzati durante un esperiemento PDF con luce di sincrotrone presso Brookhaven National Laboratories. Si sono inoltre prodotte membrane a scambio anionico innovative a base di liquidi ionici e Cytrocel, introducendo un nuovo paradigma per la loro fabbricazione.
Figura 2
Risultati ottenuti
Team di ricerca
CNR ICCOM: Alessandro Lavacchi (Dirigente di ricerca), Ilaria Perissi (Ricercatore), Jonathan Filippi (Ricercatore), Andrea Marchionni (Ricercatore)
CNR IC: Rocco Caliandro (Dirigente di ricerca), Rocco Lassandro (Tecnico), Vincenzo Mangini (Ricercatore), Cinzia Giannini (Direttore)
CNR ITAE: Sabrina Zignani(I ricercatore)
CNR ITM: Enrica Fontananova (I Ricercatore), Daria Talarico (Assegnista di Ricerca), Francesco Galiano (Ricercatore), Elisa Esposito (ricercatore), John C. Jansen (Dirigente di Ricerca), Alberto Figoli (direttore).
CNR ISMN:Mario Pagliaro (Dirigente di Ricerca), Rosaria Ciriminna (I Ricercatore)
In collaborazione con:
Documenti
Fontananova E, Ciriminna R, Talarico D, Galiano F, Figoli A, Di Profio G, Mancuso R, Gabriele B, Angellotti G, Li Petri G, Meneguzzo F, Pagliaro M. CytroCell@PIL: a new Citrus nanocellulose-polymeric ionic liquid composite for enhanced anion exchange membrane alkaline water electrolysis. ChemRxiv. 2024; doi:10.26434/chemrxiv-2024-q0xtq
M. Pagliaro, M. V. Pagliaro, R. Caliandro, C. Giannini, R. Ciriminna and A. Lavacchi, NiGraf: a new nickel-based molecularly doped metal for enhanced water electrolysis, Mater. Adv., 2024, 5, 2759-2766, DOI: 10.1039/D3MA00700F
R. Caliandro, E. Berretti, M. V. Pagliaro, R. Ciriminna, V. Mangini, C. Giannini, A. Lavacchi, M. Pagliaro, Structural dynamics of a nickel electrocatalyst during water splitting observed via the operando pair distribution function, Cell reports Physical Science, Volume 5, Issue 12102341December 18, 2024, DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.102341
M. Formenti, R. Ciriminna, C. Della Pina, M. Pagliaro, Reduced NiGraf: An effective hydrogenation catalyst of large applicative potential, Next Materials, Volume 8, 2025, 100751, https://doi.org/10.1016/j.nxmate.2025.100751.
