interkalointiyhdisteitä

Interkalointiyhdisteitä ovat kiinteitä aineita, joissa vierasmolekyylit tai ionit sijoittuvat isäntäaineen kerrosrakenteen väleihin ilman, että isäntäaineen alkuperäinen rakenne merkittävästi muuttuu. Tämä prosessi tunnetaan interkalointina. Interkalointi vaatii, että isäntäaineella on tyypillisesti tasomainen tai kerroksellinen rakenne, ja vierasaineen on oltava riittävän pieni tunkeutuakseen näiden kerrosten väliin.

Yksi tunnetuimmista interkalointiyhdisteiden ryhmistä ovat graafiittiinterkalointiyhdisteet. Graafiitti muodostuu kerroksista hiiliatomeja, joiden väliin voidaan sijoittaa esimerkiksi metalliatomeja, happoja tai muita molekyylejä. Nämä yhdisteet ovat usein sähköä johtavia ja niillä on erilaisia kemiallisia ominaisuuksia riippuen interkaloidusta aineesta. Muita esimerkkejä interkalointiyhdisteistä löytyy savimineraaleista, joissa vierasionit voivat korvata tai täyttää paikkoja mineraalin rakenteen kerrosten välissä.

Interkalointiyhdisteitä käytetään monissa sovelluksissa. Litiumioniakuissa litiumionien interkalointi ja deinterkalointi katodimateriaalissa on keskeinen lataus- ja purkuprosessi. Katalyytit, adsorbentit ja erikoismateriaalit, kuten sähköä johtavat polymeerit, voivat myös hyödyntää interkalointimekanismia. Interkalointiyhdisteiden tutkimus keskittyy uusien materiaalien kehittämiseen ja olemassa olevien ominaisuuksien parantamiseen erilaisiin teknologisiin tarpeisiin.