Tallinna Tehnikaülikool

Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi doktorant Siret Malmberg kaitseb 24. augustil 2021 algusega kell 12:00 oma doktoritööd "Development of Electrospun Nanostructured Electrochemical Double-Layer Capacitor Electrodes" ("Elektrilise kaksikkihi kondensaatori elektrokedratud nanostruktuursete elektroodide arendus"). Kaitsmine toimub Tehnikaülikooli peamaja V õppehoone ruumis U05-301 (Ehitajate tee 5) ning on jälgitav veebirakenduse Zoom vahendusel.

Doktoritöö keskendub elektrokedratud karbiidsel süsinikul (CDC) baseeruvate kiuliste elektroodide arendamisele. Kiulistel elektroodidel on mitmeid eeliseid pulber-kaetud kommertsiaalsete elektroodide ees nagu näiteks oluliselt väiksem paksus, parem painduvus ning paremad mehaanilised omadused. Varasemalt on uuritud kiulisi membraane superkondensaatorite elektroodidena kasutades erinevaid süsiniku allotroope ning rakendades neile järeltöötlus protsesse. Käesoleva töö eesmärgiks on arendada CDC osakesi sisaldavaid elektrokerdatud kiulisi elektroode, mis ei vajaks kõrgel temperatuuril kasutavaid järeltöötlus protsesse. CDC eeliseks teiste süsinike allotroopide ees on kõrge eripind, kõrge mikropooride hulk ja optimaalne mikropooride jaotus. Samuti pole varasemalt põhjalikult hinnatud erinevate vesilahustel ja orgaanilistel lahustel baseeruvate elektrolüütide mõju kiuliste elektroodide elektrokeemilistele omadustele. 
Doktoritöös pakuti välja uudne lahendus süsinikul baseeruvate kiuliste elektroodide kasutamiseks energia salvestamise rakendustes. Õhukeste kiuliste 
elektroodide mehaaniliste ja elektrokeemilste omaduste parendamiseks kasutati nende koostise optimeerimist. Süsinike CDC/CB massivahekord ning elektroodide pressimise parameetrid omasid suurt mõju kiudude morfoloogiale, mehaanilistele ja elektrokeemilistele omadustele. Käesolevas töös saavutatud tulemused loovad eeldused uutele uuringutele, parendamaks kiuliste komposiit-elektroodide omadusi energiasalvestus valdkonnas. 

 

Juhendajad: kaasprofessor Andres Krumme (Tallinna Tehnikaülikool) ning Mati Arulepp (Skeleton Technologies OÜ)

Oponendid:

  • professor Elzbieta Frackowiak (Poznani Tehnikaülikool, Poola)
  • kaasprofessor Tarmo Tamm (Tartu Ülikool, Eesti)

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus