2025-126-20
Samoléčicí materiály pro aplikace v palivových člancích
Vedoucí práce: Ing. Roman Elashnikov, Ph.D.
Konzultant: -
Podstata a cíl práce
Základem energetiky budoucnosti bude vodík (nebo další chemické látky – methanol, čpavek, ve kterých je uložena čistá energie ve formě chemických vazeb). Ani vodík ani další chemikálie se primárně nespaluje (toto by bylo energeticky nevýhodné až nevhodné) ale používají se v palivových článcích. Současné palivové články jsou založeny na dvou separovaných reakcích, které probíhají za přítomnosti kyslíku a vodíku. Kyslík a vodík jsou ve článku separovány pouze proton-konjunktivní membránou, která je častě „hodně“ tenká. Mohlo by se stát, že se tato membrána mechanicky poškodí a dojde k promíchání kyslíku a vodíku, neboť palivový článek produkuje elektřinu a případný zkrat není vyloučen. Proto, aby k tomu problému nedošlo, je část našeho výzkumu zaměřena na vývoj samoléčicích proton-konjunktivních membrán. Za normálních podmínek tyto membrány fungují v obvyklém režimu. Pokud ovšem membrána je mechanicky poškozena (třeba i nanothrlina), její materiál se aktivuje a snaží se poškození vyléčit, tzn. vrátit se k původní mechanické integritě. Tato práce je zaměřena na další pokrok v oblasti samoléčicích membrán pro palivové články. Hlavním cílem je zaručit dobrou funkcionalitu membrány za běžných podmínek, aby se nezhoršila celková efektivita článku a rychlost reakce na mechanické poškození. Získané poznatky v rámci samoléčivých hydrogelů lze následně využít i v oblasti biomateriálů.
Náplň činnosti studenta
Příprava samoléčivých polymerních hydrogelů a kompozitů, testování struktury a funkcionality materiálů.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav inženýrství pevných látek (126)