Napredne elektrode na osnovi karboniziranih celuloznih vlaken in titanovega oksinitrida za elektrokemijsko pretvorbo energijeJeraj, Katja (Avtor) Gaberšček, Miran (Mentor) Elektroliza vodetitanonov oksinitridkarbonizirana celulozna vlaknaelektrode za proizvodnjo vodikaElektroliza vode je ključna tehnologija za trajnostno proizvodnjo vodika, ki predstavlja obetaven obnovljiv energetski vektor in pomembno surovino za različne industrijske procese. Kljub visoki učinkovitosti PEM elektrolizatorjev njihova široka uporaba ostaja omejena zaradi potrebe po plemenitih kovinah, kot sta platina in iridij, ki delujeta kot ključna katalizatorja za reakcijo evolucije kisika (OER). V sodobnih PEM elektrolizatorjih anoda temelji na katalitski plasti iridijevih spojin, katerih visoka cena in omejena razpoložljivost predstavljata pomembno oviro za komercializacijo in širšo implementacijo tehnologije. V primerjavi s PEM elektrolizo omogoča alkalna elektroliza vode (AWE) uporabo elektrod iz neplemenitih kovin, kar izboljšuje ekonomsko dostopnost in dolgoročno trajnost tehnologije. V okviru te raziskave bomo razvili in optimizirali napredne elektrode, sestavljene iz karboniziranih celuloznih vlaken, modificiranih s titanovim oksinitridom (TiON). S toplotno obdelavo kompozitov celuloznih vlaken in TiO₂ v inertni atmosferi bomo sintetizirali elektrodne materiale, pri čemer bodo ogljikova vlakna, nastala iz celuloze, zagotavljala mehansko trdnost elektrod, medtem ko bo titanov oksinitrid izboljšal elektronsko prevodnost in elektrokemijsko stabilnost. Razvite elektrode bodo služile kot nosilna struktura za nanos katalitske plasti kovin, kot je nikelj (Ni), ki je znan po svoji aktivnosti pri reakciji evolucije kisika in vodika v alkalnem mediju. Cilj raziskave je sistematično preučiti vpliv vrste celuloznih vlaken in razmerja dodanega TiO₂ na mehansko stabilnost in elektronsko prevodnost elektrod. Preliminarni rezultati že nakazujejo ustrezno mehansko obstojnost in visoko elektronsko prevodnost teh elektrod, kar potrjuje njihov potencial za uporabo v naslednjih generacijah elektrolizatorjev.20252025-08-28 09:35:01Diplomsko delo/naloga171572VisID: 25637COBISS_ID: 247646723sl