L’utilità degli ossidi ternari, noti anche come perovskiti, è stata oggetto di approfonditi studi sin dal 1950, grazie al loro potenziale in svariati dispositivi di conversione dell’energia. Questi composti hanno destato grande interesse per le molteplici applicazioni in cui possono essere impiegati, come dielettrici, conduttori ionici ed elettronici, conduttori superionici e superconduttori, oltre che nelle celle a combustibile a ossido solido e nella fotocatalisi.
Struttura cristallina e versatilità
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La struttura cristallina degli ossidi ternari è strettamente legata alla perovskite, con variazioni dovute alla flessibilità degli ottaedri BO6/2. Questa flessibilità può portare a varie distorsioni strutturali, influenzate dalle dimensioni dei cationi A e B, permettendo una vasta gamma di cationi e stati di ossidazione che contribuiscono alla diversità di proprietà fisiche di tali composti.
Classificazione e applicazioni
I composti con formula ABO3 possono essere classificati in base al numero di ossidazione di A e B, con una vasta gamma di proprietà fisiche che li rendono adatti per molteplici applicazioni. Tra queste, spiccano le celle solari, dispositivi elettronici e optoelettronici, sensori, catalizzatori, celle a combustibile, laser, dispositivi di memoria e applicazioni spintroniche.
Applicazioni fotovoltaiche in crescita
L’interesse nella ricerca e nello sviluppo degli ossidi ternari delle perovskiti è in costante crescita, soprattutto per le applicazioni fotovoltaiche come impianti fotovoltaici a base di perovskite. L’efficienza nell’energia solare è aumentata da appena il 2% nel 2006 a oltre il 20.1% nel 2015. Oltre alle celle solari, questi composti sono impiegati come fotocatalizzatori per la produzione di idrogeno e in una vasta gamma di dispositivi fotonici, optoelettronici, memorie ad accesso casuale, condensatori elettrochimici a doppio strato e altre applicazioni nel campo della scienza dei materiali.
Prospettive di sviluppo
In conclusione, gli ossidi ternari delle perovskiti rappresentano un ambito di ricerca molto promettente per lo sviluppo di nuove tecnologie nel settore dell’energia e dell’elettronica, con ampie prospettive di applicazione in varie branche della scienza dei materiali. La loro versatilità e le molteplici potenzialità che offrono ne fanno dei candidati ideali per l’innovazione e il progresso tecnologico in diversi settori.
