interkalointiprosesseihin

Interkalointiprosessit viittaavat kemiallisiin prosesseihin, joissa atomit, ionit tai molekyylit tunkeutuvat aineen, tyypillisesti kiteisen materiaalin, rakenteen väliin ilman, että itse rakenteen kimmoisuus merkittävästi muuttuu. Tämä tunkeutuminen tapahtuu yleensä aineen kerrosten tai tasojen välisiin tiloihin. Materiaali, johon interkalointi tapahtuu, tunnetaan isäntämateriaalina ja tunkeutuva aine vieraana aineena.

Interkalointi on yleinen ilmiö monissa materiaaleissa, kuten graafiitissa, savimineraaleissa ja kerrosrakenteisissa oksideissa. Tunnetuin esimerkki on litiumin interkalointi grafiittiin litiumioniakuissa. Kun akku latautuu, litiumionit tunkeutuvat grafiitin kerrosten väliin. Purkausvaiheessa litiumionit poistuvat grafiitista.

Interkalointiprosessit ovat tärkeitä monissa sovelluksissa. Sähkökemiallisten energianvarastointilaitteiden, kuten akkujen ja superkondensaattorien, lisäksi interkalointia hyödynnetään myös katalyysissä, kaasujen varastoinnissa ja materiaalitieteessä uusien toiminnallisten materiaalien kehittämisessä. Interkalointiprosessien tehokkuus ja hallinta ovat keskeisiä tekijöitä näiden teknologioiden suorituskyvyn parantamisessa. Tutkimus keskittyy uusien isäntämateriaalien löytämiseen ja interkalointimekanismien optimointiin erilaisten sovellusten tarpeisiin.