kontakt
Projektová činnosť
Medzinárodné
| COMOX – Elektrolyty na báze komplexných oxidov pre výrobu energie: Mechanosyntéza a elektrochemické vlastnosti. | |
| Complex oxide electrolytes for energy conversion technologies: Mechanosynthesis and electrochemical characterization. | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na vývoj nových nanokryštalických elektrolytov na báze oxidov s modifikovanou štruktúrou, morfológiou a funkčnými vlastnosťami za účelom získať komponenty do palivových článkov z tuhých oxidov. Hlavný dôraz bude venovaný príprave komplexných oxidov so štruktúrou perovskitov mechanochemickou syntézou. Cieľom bude jednostupňová mechanosyntéza oxidov vopred definovaného zloženia bez potrebnej kalcinácie, optimalizácia spekania pripravených oxidov pre prípravu elektrokeramických komponentov požadovanej hustoty a s kontrolovateľnou veľkosťou zŕn a systematická analýza vzťahov medzi zložením, mikroštruktúrou a iónovou vodivosťou. Nekonvenčná mechanosyntéza je považovaná za vhodnú metódu pre prípravu tuhých elektrolytov na báze komplexných oxidov s kontrolovateľnou mikroštruktúrou a modifikovanými elektorchemickými vlastnosťami. Týmto prístupom bude možné optimalizovať syntézu oxidov nového/modifikovaného zloženia a prípravu kompaktov elektrolytov s cieľom získať ich perspektívne funkčné vlastnosti. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2022 |
| Lokálna štruktúra dopovaných podvojných oxidov nanokryštalických rozmerov pomocou sofistikovaných fyzikálno-analytických metód. Prenos poznatkov a vzdelávanie. | |
| Insight to local structure of doped/nanocrystalline complex oxides by sophisticated physico-chemical methods. Educational approach. | |
| Program: | Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Funkčné vlastnosti pokročilých materiálov sú do značnej miery ovplyvnené spôsobom ich prípravy. Doteraz bolo študované veľké množstvo zlúčenín pre rôzne aplikácie, napriek tomu komplexné a/alebo dopované oxidy predstavujú stále významnú skupinu materiálov pre novodobé využitie. Ich vlastnosti sú však úzko späté s metódami prípravy; t.j. vplyv na štruktúru, veľkosť kryštalitov, morfológiu, tvorbu štruktúrnych defektov, rôzne poruchy štruktúrneho usporiadania a pod. Syntéza oxidov mletím, resp. mechanochemická syntéza, je v tomto zmysle považovaná ako vhodná alternatíva pre rýchlu a jednoduchú prípravu oxidov s modifikovanou štruktúrou. Avšak, štandardne dostupné RTG difrakčné metódy sú často krát nepostačujúce pre dôsledne odhalenie ich reálnej štruktúry. Spektroskopické metódy sú v tomto prípade oveľa citlivejšie. V tomto zmysle, navrhovaný projekt reaguje na potrebu spolupracovať s partnerskou inštitúciou v Bulharsku s dôrazom na spektroskopické štúdia pripravených oxidov so zreteľom na tréning PhD. študentov a mladých vedeckých pracovníkov. |
| Doba trvania: | 1.1.2021 – 31.12.2022 |
| Li +/Na+ pyroxény ako potenciálne materiály pre batériový priemysel | |
| Li+/Na+ pyroxenes as potential materials for energy storage industry | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Skurikhina Olha |
| Anotácia: | Tento projekt je zameraný na prípravu nových pyroxénov (LiTiGe2O6, NaTiGe2O6), ktoré môžu vystupovať ako netoxická, lacnejšia a bezpečná náhrada elektródovým materiálom. Pyroxénová štruktúra (M2M1T2O6) pozostáva zo striedajúcich sa vrstiev štvoruholníkov (TO4) a oktaédrov (M1O6), ktoré vytvárajú trojrozmernú štruktúru s kanálmi pre mobilitu katiónov M2 (Li, Na). Realizovateľnosť komerčného použitia takýchto materiálov je otázna kvôli nízkej vodivosti a pomalému interkalácii Li. Príprava nových pyroxénov s GeO4 namiesto SiO4 využíva výhody stabilnej 3D štruktúry, ale zároveň uľahčuje pohyb malých iónov M2 v dôsledku vyššej elasticity väzieb v GeO4 v porovnaní so SiO4 (so spomalenou rýchlosťou difúzie M2). Nové pyroxény sa budú pripravovať vysoko energetickým guľovým mletím, udržateľnou a rýchlou syntézou tuhých látok. Dana cesta prípravy umožňuje zníženie času a teploty spekania. Umožňuje tiež prípravu náprotivkov vzdialených od rovnovážneho stavu (nanoglass). Tento prístup umožňuje zvýšiť kapacitu zmenšením častíc a zvýšiť vodivosť v dôsledku štrukturálneho zlyhania. Pomocou impedančnej spektroskopie v pevnom stave môžem určiť potenciál pyroxénov LiTiGe2O6 a NaTiGe2O6 (kryštalický a ďaleko od rovnovážnej formy) ako elektródových materiálov. Použitie potenciostatu pomôže určiť vlastnosti týchto materiálov pre ich praktické použitie v Li+/Na+ baterkách. |
| Doba trvania: | 1.7.2021 – 30.11.2021 |
| Dynamika lítium-iónov v komplexných oxidoch pripravených mechanochemickou cestou | |
| Li-ion dynamics in complex oxides prepared by mechanochemical route | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Skurikhina Olha |
| Anotácia: | Pyroxény s chemickým vzorcom M2M1T2O6 preukázali potenciál ako lacnejšej a ekologickejšej alternatívy pre katódové materiály. Na tento účel sa skúmali silikátové pyroxény (LiFeSi2O6 a LiVSi2O6), ktoré však nevykazovali dostatočnú rýchlosť vloženia Li+ počas procesu nabíjania a vybíjania. Jedným z dôvodov je tuhosť chemických väzieb v [SiO4], ktorá brzdí postup. V rámci tohto projektu bude po prvýkrát študovaná iónová mobilita vybraných pyroxénov (LiFeSi2O6 a LiFeGe2O6) pripravených nekonvenčným mechanochemickým procesom, pomocou impedančnej spektroskopie. Na indukciu (nano) sklovitého stavu v týchto materiáloch sa použije mechanochemický prístup. Účinok mletia na kryštalinitu, teda mobilitu Li-iónov, budú študovať pomocou EIS a RTG. |
| Doba trvania: | 10.9.2020 – 10.2.2021 |
Národné
| HINOX – Vzťahy medzi štruktúrou a nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami vo vysoko-nerovnovážnych oxidoch pripravených nekonvenčnou mechanochemickou syntézou | |
| Relationships between structure and unusual physical properties in highly nonequilibrium oxides prepared by unconventional mechanochemical synthesis | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Nekonvenčné mechanochemické metódy budú použité k príprave nových vysoko-nerovnovážnych nanooxidov. Štúdium ranných štádií procesov mechanicky indukovanej nukleácie a rastu nerovnovážnych fáz poskytne prístup k objasneniu mikroskopického mechanizmu nekonvenčnej mechanochemickej preparačnej metódy. To predstavuje jeden z fundamentálnych a doteraz nevyriešených vedeckých problémov súčasnej mechanochémie/chémie tuhých látok. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre, o lokálnom štruktúrnom neporiadku, ako aj o dynamických a kinetických procesoch v mechanochemicky pripravených nanomateriáloch. Experimentálne bude štúdovaná mechanická, magnetická a elektrická odozva vysoko-nerovnovážnych nanofáz s cieľom určiť korelácie medzi ich lokálnou štruktúrou a funkčným správaním. |
| Doba trvania: | 1.7.2020 – 30.6.2024 |
| Ekologický spôsob prípravy vybraných minerálnych fáz na báze oxidov a selenidov vysoko-energetickým mletím | |
| A green approach to the direct synthesis of selected oxide and selenide mineral phases by high-energy milling | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Achimovičová Marcela, PhD. |
| Anotácia: | Nekonvenčná mechanochemická metóda (vysoko-energetické mletie) bude použitá pri príprave vybraných typov oxidov a selenidov, konkrétne pyroxénov s chemickým zložením NaFeA2O6, kde A = Si, Ge a selenospinelov s chemickým zložením AB2Se4, kde A = Co, Ni, Cu a B = Co, Ni, Ti. Fyzikálno-chemické vlastnosti týchto materiálov je možné využiť v praxi napr. pri výrobe batérií s čo najdlhšou výdržou a fotovoltaických článkov, či v IT. Po prvý-krát budú študované procesy mechanicky indukovanej nukleácie od počiatočných štádií až po vznik požadovaných fáz, čo poskytne informáciu a objasnenie mikroskopického mechanizmu tejto metódy. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre pripravených materiálov a kvalitatívna informácia o povrchu a zrnitostnom zložení. Bude študovaný vplyv mechanického účinku na fyzikálno-chemické (magnetické, elektrické a optické) vlastnosti mechanosyntetizovaných materiálovporovnaním s materiálmi rovnakého zloženia, pripravených inými konvenčnými metód. |
| Doba trvania: | 1.1.2020 – 31.12.2022 |
| HINOX – Vzťahy medzi štruktúrou a nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami vo vysoko-nerovnovážnych oxidoch pripravených nekonvenčnou mechanochemickou syntézou | |
| Relationships between structure and unusual physical properties in highly nonequilibrium oxides prepared by unconventional mechanochemical synthesis | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Nekonvenčné mechanochemické metódy budú použité k príprave nových vysoko-nerovnovážnych nanooxidov. Štúdium ranných štádií procesov mechanicky indukovanej nukleácie a rastu nerovnovážnych fáz poskytne prístup k objasneniu mikroskopického mechanizmu nekonvenčnej mechanochemickej preparačnej metódy. To predstavuje jeden z fundamentálnych a doteraz nevyriešených vedeckých problémov súčasnej mechanochémie/chémie tuhých látok. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre, o lokálnom štruktúrnom neporiadku, ako aj o dynamických a kinetických procesoch v mechanochemicky pripravených nanomateriáloch. Experimentálne bude štúdovaná mechanická, magnetická a elektrická odozva vysoko-nerovnovážnych nanofáz s cieľom určiť korelácie medzi ich lokálnou štruktúrou a funkčným správaním. |
| Doba trvania: | 0.0.0000 – 0.0.0000 |