Nova raziskava (v sodelovanju s College de France v Parizu) je združila strokovnjake na področju sinteze materialov, kristalografije, mikroskopije in teoretične kemije, s katero smo ovrgli dosedanje prepričanje, da je energijska gostota baterijskih materiov intrinzično omejena s številom elektronov, ki jih je mogoče reverzibilno vključiti v elektrokemijsko reakcijo. Na osnovi spoznanj, pridobljenih z uporabo različnih karakterizacijskih tehnik, smo pokazali, da lahko v določenih primerih v elektrokemijsko reakcijo reverzibilno vstopa tudi kisikova podmreža v kristalni strukturi. S tem se znatno poveča celotna specifična kapaciteta oziroma reverzibilno shranjena energija. Osnova za razumevanje tega novega pojava so bile raziskave, opravljene na vzorčnem materilau Li2IrO3 z nevtronsko in transmisijsko spektroskopijo ter podkrepljene s teoretičnimi izračuni. Z našimi ugotovitvamo smo vzpostavili osnovno razmerje med anionskim redoks procesom in razvojem O-O (kisik – kisik) vezi v oksidnih materialih s plastno kemijsko strukturo. Članek je prva objava v prestižni reviji Science s soavtorstvom raziskovalca s Kemijskega inštituta.
COBISS.SI-ID: 5828378
V okviru sodelovanja s kolegi iz Francije, Švice, Belgije in Indije smo opravil kompleksno študijo na novem katodem materilu za prihodnjo generacijo Li-ionskih akumulatorjev. Delo, ki je bilo objavljeno v reviji JACS, povzema poglavitne zaključke kompleksnega elektrokemijskega delovanja Li4FeSbO6 materiala. Z uporabo različnih metod smo pokazali, da je reakcijski mehanizem povezan s spremembo oksidacijskega stanja železa, ki doseže neobičajno stanje +4. Poleg železa v elektrokemijsko reakcijo vstopa kisik iz strukture.
COBISS.SI-ID: 5685274
Z uporabo dveh komplementarnih optično aktivnih elektrod (napršen WO3 kompozit kompozit podstehiometričnega nikljevega oksida-polianilina) smo pripravili ustrezne elektrokromne naprave. Cilj je bil proučevanje lastnosti izbranih ormolitov med obarvanjem in razbarvanjem. Elektrolite smo pripravili na osnovi prekurzorja bis(etoksisilil)/poli(etilen oksid) di-uretanesila preko solvolize in kondenzacije z ocetno kislino. Viskoelastične lastnosti ormolitov smo spreminjali z dodajanjem različnih deležev izbranih ionskih tekočin kot sotopila. Nastanek in lastnosti pripravljenih materialov smo detajno okarakterizirali z več komplementarnimi metodami: IR spektroskopijo, 29Si NMR spektroskopijo, rentgensko difrakcijo, reoškimi meritvami ter meritvami prevodnosti kot funkcije časa.
COBISS.SI-ID: 5675802
Proučevali smo raztapljanje nandelcev iz rutenija oziroma rutenijevega oksida pod klislimi pogoji, ki so značilni za elektrokemijske naprave (gorivne celic, elektrolizerji itd). Uporabili smo visokoločljivostno metodo, v in-situ pogojih, sestavljeno iz induktivno sklopljene plazme (ICP) in masne spektrometrije (MS). Odkrili smo več novih mehanizmov korozije omenjenih nanodelcev. Večino opaženih pojavov lahko povežemo z nekaterimi znanimi termodinamskimi zvezami pod danimi pogoji. Posebej pomembna pa je termodinamsko nenapovedan tranzientni pojav raztapljanja pri določenih pogojih. Nov vpogled v korozijo rutenijevih katalizatorjev je pomemben za številne aplikacije, kot so elektrolizerji na osnovi protonsko izmenjalne membrane, nizkotemperaturne gorivne celice, reverzne gorivne celice, superkondenzatorji, baterije in fotokatalizatorji.
COBISS.SI-ID: 5687322
Titan in titanove zlitine izkazujejo odlično kombinacijo trdnosti in biokompatibilnosti, ki je osnova za njihovo dolgoletno uporabo v biomedinskih aplikacijah. Danes so številne študije usmerjene v optimalno izbiro površinske topografije, kar izredno poudarja pomen nanotehnologije. Titanove zlitine, ki imajo hrapavo površino in prosto energijo, omogočajo boljšo adhezijo osteoblastov, njihovo zorenje ter posledično tudi tvorbo kosti. Nadalje, adhezija različnih celičnih zvrsti na površino titanovih vsadkov je odvisna od lastnosti površine kot so topografija, porazporeditev naboja in kemijske lastnosti. V preglednem članku smo predstavili specifične nanotopografije titana, npr. nanocevke titanovega dioksida (TiO2), ki jih pripravimo z elektrokemijsko anodizacijo ali z kakšno drugo metodo kot je hidrotermalna oksidacija ali sol-gel metoda. Osnovna prednost TiO2 nanocevk je interakcija z celicami, saj morfologija nanocevk vpliva na adhezijo, razširjanje, rast in diferenciacijo celic. Ti procesi so najbolj izraženi na cevkah z diametrom 15 nm. Pri nanocevkah z diametrom 100 nm lahko pride celo do celične apoptoze ali smrti. Vpliv nanotopografije (t. j. diametra TiO2 nanocevk) na adhezijo in rast celic je podoben za različne vrste celic. V preglednem članku smo predstavili najbolj zanimive 1D strukture in njihove biomedicinske aplikacije, ki so usmerjene na osteointegracijo, interakcijo s proteini in antibakterijsko delovanje. V enem letu je članek dosegel že 16 čistih citatov.
COBISS.SI-ID: 28319015