Akadēmiskais centrs2024. gada 19. aprīlī plkst. 15.00 Latvijas Universitātes (LU) Fizikas un astronomijas zinātnes nozares specializētās promocijas padomes atklātā sēdē klātienē LU Cietvielu fizikas institūta (Ķengaraga iela 8) konferenču zālē, kā arī attālināti, KASPARS KAPRĀNS aizstāvēs promocijas darbu zinātnes doktora grāda (Ph.D.) iegūšanai dabaszinātnēs.
Tēma: “Pārejas metālu oksīdu elektrodu materiālu pētījumi pielietojumiem litija jonu baterijās”.
Darba zinātniskais vadītājs: Dr. chem. Gunārs Bajārs.
Anotācija:
Darbā pētīti ar elektroforētiskās izgulsnēšanas metodi iegūti dzelzs oksīda, titāna dioksīda un reducēta grafēna oksīda (rGO) litija jonu bateriju elektroda materiāli un novērtēta pielietojamība litija jonu baterijās. Izpētīti un salīdzināti iegūto elektrodu materiālu sastāvi, struktūra un morfoloģija, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopiju, atomspēku mikroskopiju, rentgenstaru difrakcijas analīzi, Ramana spektroskopiju, rentgenstaru mikrospektrālo analīzi un rentgenstaru fotoelektronu spektroskopiju. Trīskomponentu Fe2O3/TiO2/rGO anodmateriāls uzrādīja labāku elektroķīmisko veiktspēju, salīdzinot ar divkomponentu Fe2O3/rGO un TiO2/rGO elektrodiem. Iegūtās lādiņietilpības pie izlādes strāvas 0.5 mA ir 571, 683, 729 mAh/g attiecīgajiem nanokompozīta elektrodu materiāliem Fe2O3/TiO2 molārās attiecībās 1:1 (FT11), 2:1 (FT21) un 3:1 (FT31). Pēc 400 veiktajiem uzlādes – izlādes cikliem ar strāvu 1 mA, nanokompozīts FT11 ciklēšanas noslēgumā saglabā 58 %, FT21 - 81 % un FT31 - 17 % no sākotnējās lādiņietilpības. Pamatojoties uz ātrumspējas, ciklējamības un lādiņietilpības mērījumu rezultātiem secināts, ka nanokompozīts ar Fe2O3 un TiO2 molārajām attiecībām 2:1 ir perspektīvs augstas veiktspējas elektroda materiāls litija jonu baterijām. Darbā iegūtie rezultāti paplašina izpratni par divu pārejas metālu oksīdu mijiedarbību augstas veiktspējas litija jonu bateriju elektroda materiālu iegūšanā, izmantojot lētu, vienkāršu un videi draudzīgu metodi. Iespēja pielāgot elektroda materiāla īpašības (ātrumspēju, lādiņietilpību, ciklējamību), padara to daudzsološu tādos litija jonu bateriju pielietojumos kā portatīvie datori, elektriskie darbarīki, viedtālruņi, droni, elektromobiļi u.c.
Recenzenti:
Dr. phys. Māris Knite (Rīgas Tehniskā universitāte),
Dr. phys. Andris Šutka (Rīgas Tehniskā universitāte),
Dr. Tomas Šalkus (Viļņas Universitāte, Lietuva)
Ar promocijas darbu var iepazīties LU Bibliotēkā, Raiņa bulvārī 19. Ja ir vēlme pievienoties attālināti, tas iespējams šeit: https://bbb.lu.lv/b/sin-3nq-qo5-xt3