Füüsikalise keemia õppetool
Teadustöö
Kui Sa ei tea, mis asi on kütuseelement, superkondensaator või toatemperatuuril vedelad soolad, siis loe kõigepealt nende kohta ilmunud artikleid:
Kütuseelemendid – quo vadis? ("Horisont")
Uut tüüpi energiaallikad ("Haridus")
Teadus kolme minutiga: Kuidas päikest ja tuult purki panna? (ERR)
Toatemperatuuril vedelad soolad ("Sirp")
Millega tegelevad Tartu Ülikooli elektrokeemikud?
- Uurime aatomi- ja molekulilahutuse tasemel tahkise ja elektrolüüdi vahelisi piirpindu eksperimentaalselt ning modelleerime/analüüsime arvutuslike meetoditega
- Otsime teadaolevatest paremaid materjale energia muundamise ja salvestamise seadmete valmistamiseks
- Uurime korosiooni vältimise võimalusi orgaaniliste ja anorgaaniliste inhibiitorite abil
Tahkeoksiidne kütuseelement (SOFC) / elektrolüüser (SOE)
Tahkeoksiidne kütuseelement (või elektrolüüser, kui reaktsioon rakus vastupidi käima panna) töötab kõrgel temperatuuril. Seetõttu on seadmetes kasutatavad materjalid kallid ning suured temperatuurikõikumised põhjustavad sageli seadme purunemist, sest materjalide paisumiskoefitsiendid on erinevad. SOFC töörühma eesmärgiks on
- leida sellised anoodi-, katoodi- ja elektrolüüdimaterjalid, millest koostatud kütuseelement/elektrolüüser töötaks võimalikult madalal temperatuuril
- disainida sellise poorsusega struktuurid, et kütuseelemendid/elektrolüüserid oleksid võimalikult vastupidavad
- erinevaid materjale sobitades koostada võimalikult suure energia- ja võimsustihedusega süsteemid, millel oleks võimalikult pikk tööiga.
Polümeerelektrolüüt-kütuseelement (PEM)
PEM sobib rakendamiseks autodel ja bussidel, aga ka portatiivsertes seadmetes. Seni väljatöötatud seadmed vajavad katalüsaatorina plaatina. PEM töörühma eesmärgiks on
- uurida mooduseid, kuidas vähendada vajalikku katalüsaatori hulka nii, et kütuseelemendi efektiivsus ei väheneks
- leida uusi katalüsaatorimaterjale, mis võiksid kallist plaatina asendada
Katalüsaatorikandja - poorse süsiniku - saame rakenduselektrokeemia õppetoolist.
Elektrolüüdid mitmeks otstarbeks
Elektrokeemilises süsteemis on kahe elektroodi vahel elektrolüüt. Meie uurime
- kuidas mõjutavad ioonide ja lahusti omadused elektrolüüdi elektrokeemilisi omadusi
- millised solventide segud sobiksid kasutamiseks energia salvestamise ja muundamise seadmetes
- kuidas sobivad toatemperatuuril vedelad soolad elektrolüütideks
Materjalide pinna- ja struktuuriuuringud
Kahtlemata on huvitav teada, millised näevad materjalid välja mikroskoobi all, aga tegelikult on neid teadmisi vaja ka selleks, et valmistada mingiks rakenduseks sobivate omadustega materjale. Veel parem on aga materjale uurida seadme töötingimustes, selleks on vaja eriaparatuuri, mis on väga kallis. Struktuuriuurijate käsutuses on suurem osa esmavajalikest tipptasemel uurimisseadmetest. Mida ise osta ei jaksa, seda ostame koos heade sõpradega või laename nende käest.
Publikatsioonid 2013-2017
Projektid
Õppetöö
Füüsikalise keemia, elektrokeemia ja poorsete materjalide keemia kursused bakalaureuse- magistri- ja doktoriõppes.