Detaljan uvid u mehanizme polaronske i ionske vodljivosti u oksidnoj staklo-(keramici) POLAR-ION-GLASS

Glavni istraživač

Kategorija
Projekti Hrvatske zaklade za znanost
Datum početka
19.10.2018.
Datum završetka
18.10.2022.
Status
Aktivan

Električki vodljiva oksidna stakla važni su elektrolitni/elektrodni materijali koji se sve više primijenjuju u modernim elektrokemijskim uređajima. U ovim staklima tip električne vodljivosti (polaronski, ionski ili miješani ionsko-polaronski) ovisi o sastavu stakla, dok utjecaj međudjelovanja nositelja naboja s lokalnim strukturnim okruženjem definira mehanizam transporta. Zbog strukturne neuređenosti i velike raznolikosti strukturnih jedinica razumijevanje električnog transporta na mikroskopskoj skali u staklu predstavlja veliki izazov.

Glavni je cilj projekta razjasniti mehanizme polaronske i ionske vodljivosti u volframsko- i molibdensko-fosfatnim staklima i staklo-keramici s posebnim naglaskom na povezanost sa strukturom.

Istraživanje se sastoji od tri međusobno povezana koraka:

  1. određivanje faktora koji određuju polaronsku vodljivost u binarnim volframsko- i molibdensko-fosfatnim staklima
  2. istraživanje miješanog ionsko-polaronskog transporta u volframsko- i molibdensko-fosfatnim staklima koja sadrže alkalijske okside
  3. ispitivanje utjecaja kristalizacije na električni transport u odabranim modelnim staklima iz koraka 1) i 2) s ciljem priprave vodljive staklo-keramike s prilagodljivim doprinosom ionske i polaronske vodljivosti.

Odabrani sustavi posebno su atraktivni za primjenu kao katode u krutim baterijama jer fosforov oksid tvori stakla s alkalijskim i prijelaznim metalnim oksidima u širokom koncentracijskom području što omogućava visoku polaronsku i ionsku vodljivost.

Detaljna strukturna i električna karakterizacija neophodna za rasvjetljavanje i povezivanje procesa polaronskog i ionskog transporta u ovim materijalima provest će se nizom naprednih komplementarnih metoda (Ramanska, MAS NMR i EPR spektroskopija, neutronska i rendgenska difrakcija, impedancijska spektroskopija, DC mjerenja), a značajan uvid u elementarne procese gibanja polarona i iona dat će numeričko modeliranje električne provodnosti MIGRATION konceptom.

 

Kick-off sastanak projekta POLAR-ION-GLASS

Datum: 17.-18.1.2019

Mjesto: Institut Ruđer Bošković, Zagreb, Hrvatska

Sudionici: A. Šantić, A. Moguš-Milanković, L. Pavić, K. Sklepić Kerhač, R. D. Banhatti, L. Koudelka, P. Mošner, P. Kalenda, A. C. Hannon, S. Renka, J. Popović, A. Višnjevac

Na kick-off sastanku su ukratko predstavljeni glavni ciljevi projekta, plan rada za sve četiri godine i svi radni paketi (WP). Detaljno su raspravljeni WP1 i radni plan za prvu godinu kako bi se odredio raspon sastava za pripremu stakala koja će se koristiti u daljnjim istraživanjima strukturnih i električnih svojstava kako je planirano u prijedlogu projekta.

Sudjelovanja na skupovima

 

1) K. Sklepić Kerhač sudjelovala je na 26. hrvatskom skupu kemičara i kemijskih inženjera s međunarodnim sudjelovanjem, Šibenik, Hrvatska, 9. – 12. travnja 2019. s posterskim izlaganjem:

The role of structural changes in sodium ion transport mechanism in phosphate glasses; Sklepić Kerhač, Kristina; Pavić, Luka; Tricot, Gregory; Mošner, Petr; Koudelka, Ladislav; Moguš-Milanković, Andrea; Knjiga sažetaka - 26HSKIKI, Galić, Nives ; Rogošić, Marko Galić (ur.). Zagreb: Hrvatsko društvo kemijskih inženjera i tehnologa, 2019. str. 206. 
 

2) S. Renka je predstavila rezultate projekta svojih istraživanja na 9th ISE Satellite Student Regional Symposium on Electrochemistry, Zagreb, Hrvatska, 14. lipnja 2019. s predavanjem:

Ionic conductivity in mixed-alkali aluminophosphate glasses; Renka, Sanja; Pavić, Luka; Kalenda, Petr; Mošner, Petr; Koudelka, Ladislav; Šantić, Ana; Moguš- Milanković, Andrea; 9th ISE Satellite Student Regional Symposium on Electrochemistry, Zagreb, Hrvatska, 2019.
 

3) L. Pavić je predstavio rezultate svojih istraživanja na 25th International Congress on Glass (ICG 2019), Boston, Massachusetts, SAD, 09-14. lipnja 2019. s usmenim izlaganjem:

Insights on ion and polaron dynamics in phosphate glasses from model-free conductivity scaling; Pavić, Luka; Šantić, Ana; Nikolić, Juraj; Banhatti, Radha.D.; Mošner, Petr; Koudelka, Ladislav; Moguš-Milanković, Andrea; Book of Abstract: 25th International Congress on Glass (ICG 2019), Boston, USA: The American Ceramic Society, 2019. 171.

 

4) A. Šantić je sudjelovala na XVI European Ceramic Society Conference - XVI ECerS, Torino, Italija, 16.-20. lipnja 2019. s usmenim izlaganjem:

Electrical transport in sodium phosphate glasses containing tungsten and molybdenum oxides; Šantić, Ana; Pavić, Luka; Koudelka, Ladislav; Mošner, Petr; Moguš-Milanković, Andrea; Abstract book of the XVI European Ceramic Society Conference, Torino: AIM Group International Florence Office, 2019. 448.

Nabava ćelije za DC mjerenja

Kao nadogradnja postojećeg sustava za Impedancijsku spektroskopiju kupljena je nova ćelija za DC mjerenja kompatibilna s postojećim IS sustavom (Novocontrol).

Ostali suradnici

  1. Dr. sc. Luka Pavić (LFM, IRB)
  2. Dr. sc. Andrea Moguš-Milanković (LFM, IRB)
  3. Kristina Sklepić Kerhač (LFM, IRB)
  4. Dr. sc. Radha D. Banhatti (Grupa za računalne bioznanosti, IRB)
  5. Prof. Ladislav Koudelka (Sveučilište u Pardubicama, Češka)
  6. Prof. Petr Mošner (Sveučilište u Pardubicama, Češka)
  7. Dr. sc. Petr Kalenda (Sveučilište u Pardubicama, Češka)
  8. Dr. sc. Gregory Tricot (Sveučilište u Lilleu, Francuska)
  9. Dr. sc. Jasminka Popović (LSCFM, IRB) – konzultant
  10. Prof. Alex C. Hannon, (ISIS Neutron and Muon Source, UK) – konzultant
  11. Dr. sc. Aleksandar Višnjevac (LCBC, RBI) – konzultant

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.