Student: Orság Martin
Školitel: Doc. Mgr. Ivan Khalakhan, Ph.D.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Očekává se, že palivové články s polymerní membránou (PEMFC) budou jedním z pilířů budoucího udržitelného systému zelené energie, kde se předpokládá že spolu s vodními elektrolyzéry, vyhladí přerušování elektřiny vyrobené z obnovitelných zdrojů. Avšak kvůli pomalé reakci redukce kyslíku (ORR) zůstává katodový katalyzátor slabinou PEMFC, která brání jeho širokému rozšíření na trhu. Návrh a aplikace katalyzátorů pro palivové články se proto opírají o podrobné experimentální zkoumání fyzikálně-chemických procesů probíhajících při jejich interakci s reaktanty. Úspěšný výzkum však není možný bez tzv. in situ/operando metod, které umožňují hlubší pochopení fyzikálně-chemických a elektrochemických procesů probíhajících v katalytické vrstvě přímo v průběhu sledované reakce.
Cilem této doktorské práce bude využití unikátních in situ/operando experimentálních metod dostupných ve skupině nanomateriálů jako je rotující disková elektroda (RDE), fotoelektronová spektroskopie v tlacích blízkého okolí (NAP-XPS) a elektrochemický mikroskop atomárních sil (EC-AFM) pro pochopení vztahu mezi strukturou katalyzátoru, jeho aktivitou a stabilitou za provozních podmínek. Získané základní znalosti přispějí k vývoji nové vysoce účinné třídy katodových katalyzátorů pro vodíkové palivové články splňující požadavky na efektivitu a stabilitu.