Wyniki prac dyplomowych naszego studenta opublikowane w Journal of Non-Crystalline Solids

Wykres Arrheniusa przewodności elektrycznej badanych materiałów od odwrotności temperatury. Różne serie danych pokazują zależność przewodności od warunków wygrzewania (nanokrystalizacji) badanych w pracy materiałów szklistych LiFePO4.

Wykres Arrheniusa przewodności elektrycznej badanych materiałów od odwrotności temperatury. Różne serie danych pokazują zależność przewodności od warunków wygrzewania (nanokrystalizacji) badanych w pracy materiałów szklistych LiFePO4.

Najważniejsze wyniki otrzymane w toku prac nad dyplomami inżynierskim i magisterskim Krzysztofa Gadomskiego zostały opublikowane w pracy pt. Synthesis and electrical properties of glassy and nanocrystalline LiFePO4.

W swojej pracy Krzysztof wykorzystywał doświadczenie zgromadzone w Pracowni Amorficznych Przewodników Superjonowych w zakresie syntezy przewodzących elektronowo i jonowo szkieł tlenkowych. Podjął się próby zsyntezowania szklistego analogu popularnego obecnie materiału katodowego do baterii litowo-jonowych: LiFePO4. Badania realizował pod opieką dr. hab. inż. Tomasza Pietrzaka, prof. PW, we współpracy z dr inż. Dominiką Buchberger z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego.

— Trochę się namęczyliśmy przy tym materiale. Od początku wiedzieliśmy, że nie będzie łatwo, gdyż związki zawierające dużo żelaza słabo się szklą. Jednakże podjąłem wyzwanie i spróbowałem zsyntezować szklisty LiFePO4 — mówi Krzysztof Gadomski, obecnie doktorant na PW. — Za pierwszym razem nie wyszło. Za drugim też nie. Syntezę próbowałem przeprowadzić ok. 20 razy. Zmienialiśmy wszystko: czas i temperaturę wytopu, substraty, metodę syntezy. Nic nie pomagało. Za każdym razem materiał częściowo krystalizował. A planowany termin obrony zbliżał się nieubłaganie. Zmęczeni ciągłymi niepowodzeniami stwierdziliśmy więc, że robimy ostatnią syntezę, aby sprawdzić powtarzalność naszych wyników. Pamiętam ten dzień jakby to było wczoraj. W końcu wyszło! Po ponad roku pracy udało się otrzymać w pełni szklisty odpowiednik LiFePO4, cel mojej pracy inżynierskiej — wspomina swoje dyplomowe zmagania autor opisanych prac. — Na początku patrzyliśmy wraz z promotorem z lekkim niedowierzaniem na dyfraktogram szklistej próbki. Jednak powtórzyłem syntezę jeszcze 5 razy i w każdym przypadku uzyskaliśmy szkło. A to wszystko dzięki chęci sprawdzenia powtarzalności niesatysfakcjonujących syntez — podsumowuje Krzysztof.

Następnie materiał poddawany był procesowi termicznej nanokrystalizacji, która doprowadziła do znaczącego wzrostu przewodności elektronowej. Niestety, właściwości elektrochemiczne wytworzonych w ramach pracy prototypowych baterii litowych okazały się umiarkowane. Można sądzić, że pomimo wysokiej przewodności elektronowej znaczący (negatywny) wpływ na końcową pojemność katody miał zbyt duży udział pozostałej w materiale fazy szklistej.

— Publikacja Krzysztofa pokazuje, że warto wytrwale dążyć do jasno postawionego sobie celu i nie bać się wybierać ambitne tematy prac dyplomowych — czyli te obarczone pewnym ryzykiem… — podsumowuje dokonanie swojego obecnego doktoranta prof. Tomasz Pietrzak. I dodaje, że studenci naszego wydziału byli do tej pory współautorami w ponad połowie współtworzonych przez niego publikacji z listy JCR. Pokazuje to, że proponowana tematyka prac dyplomowych inżynierskich i magisterskich realnie koresponduje ze światowym poziomem badań w dziedzinie joniki ciała stałego.

Z treścią całej publikacji można się zapoznać na stronie https://authors.elsevier.com/a/1iHK854fBHU6P.

Journal of Non-Crystalline Solids (IF=3.5, 70 pkt.) jest renomowanym czasopismem gromadzącym wokół siebie ekspertów interesujących się właściwościami  chemicznymi, elektrycznymi, optycznymi i mechanicznymi szeroko rozumianych materiałów amorficznych.