Školitel
(případně konzultant)
Ing. Jiri Brus, PhD
Konzultant Mgr. Sabina Abbrent, PhD
Název tématuMultifunkční hybridní mřížkové materiály pro aplikace v Li-iontových bateriích a spalovacích článcích: příprava, struktura a iontová dynamika.
AnotaceVývoj hybridních a plně elektrických zařízení přirozeně zvyšuje poptávku po efektivních systémech pro generování a ukládání elektrické energie. Metal-organické mřížkové materiály (MOF) v dehydratovaném stavu díky dobře definované porézní architekturě, která umožňuje skladování a reverzibilní ukládání Li-iontů, tak představují ideální systémy s dosud nevyužitým potenciálem pro konstrukci elektrod či formulaci elektrolytických systémů. Naproti tomu hydratované MOF materiály se zabudovanými Li+ ionty pak vykazují pozoruhodný potenciál jako membránové materiály pro použití v palivových článcích. Při vývoji a aplikaci těchto materiálů je však nutno překonat řadu překážek a je nutno nalézt a optimalizovat zcela nový koncept návrhu těchto materiálů. A právě optimalizace těchto hybridních MOF systémů je cílem našeho současného výzkumného projektu. Možným způsobem, jak modifikovat MOF systémy směrem k lepšímu výkonu v bateriových aplikacích, je využití metallakarboránových sloučenin. Vzhledem k jejich inherentní robustnosti v širokém spektru podmínek, jasné delokalizaci vazby, amfifilnímu chování a schopnosti přizpůsobit se oxidačnímu stavu iontů kovu zabudovaného do dikarbolidového klastru, jsou metallakarborany perfektními kandidáty pro elektronické aplikace. Projekt je tedy zaměřen na syntézu hybridních systémů MOF modifikovaných různými Li solemi (případně kombinovanými s vybranými polymery) a následnou optimalizaci jejich složení s ohledem na mechanické a fyzikálně-chemické vlastnosti. Současně budou vybraní a nejslibnější kandidáti podrobeni řadě fyzikálně chemických charakterizačních technik, mezi nimiž NMR spektroskopie pevné fáze bude zvláště užitečná pro zkoumání struktury a iontové dynamiky.
Vysoké školyVysoká škola chemicko technologická v Praze, Přírodovědecká fakulta UK, Matematicko-fyzikální fakulta UK

Centrum polymerních materiálů a technologií Otty Wichterla - CPMTOW

Centrum biomedicinálních polymerů - CBMP

Centrum polymerních senzorů - CPS

Polymery pro energetiku - EnergoLab


Ústav makromolekulární chemie AV ČR v.v.i.

Heyrovského nám. 2
162 06 Praha 6
tel:+420 296 809 111
fax:+420 296 809 410

Strategie 21

Molekuly a materiály pro život