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.

Suradnici na projektu:

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

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).