Trial lecture - time and Place
Oktober 24th, 10:15 AM, Auditorium 3, Kjemibygningen
«Interface kinetics of ceramic electrolytes»
Conferral summary
Alle materialer inneholder en viss mengde defekter i krystallstrukturen ved temperaturer høyere enn det absolutte nullpunktet. De funksjonelle egenskapene til et materiale er i stor grad bestemt av hvor mange og hvilke defekter det inneholder. Defekter kan være ladede og mobile, og dermed føre til elektrisk (ione-) transport i materialer som ellers ikke leder strøm, som for eksempel oksider. Blant annet blir slike materialer anvendt som elektrolytter i brenselceller og elektrolysører eller som gass-separasjonsmembraner. Tradisjonelt har doping, hvor noen av atomene i et materiale blir substituert med andre atomer med ulik valens vært benyttet til å øke defektkonsentrasjonen og forbedre materialers funksjonelle egenskaper. Imidlertid fører doping med seg uønskede effekter som f.eks. redusert mobilitet grunnet vekselvirkning mellom dopanten og de mobile defektene, som igjen resulterer i lavere ytelse.
I denne avhandling har Saeed studert de fundamentale aspektene til grenseflater mellom ulike oksider og mellom metaller og oksider. Slike grenseflater representerer et annet alternativ til tradisjonell doping ved at forskjellen i kjemien til materialene kan resultere i en enorm økning av defektkonsentrasjonen ved grenseflatene, samtidig som defektmobiliteten ikke er påvirket. Det er vist at defektkjemien til grenseflater kan forutses utfra materialenes arbeidsfunksjon. Videre er det vist at, i tillegg til forbedret defektkonsentrasjon og elektrisk ledningsevne, kan slike grenseflater muliggjøre lagring av hydrogen, noe som ellers er vanskelig å oppnå i en-fase oksider. Det er også vist at grenseflatene mellom oksider kan ha stor elektrokjemisk kapasitans, noe som gjør dem til gode kandidater for bruk i superkondensatorer. Alt i alt, gir avhandlingen ny forståelse av egenskapene til grenseflater, og bl.a. viser hvordan man kan gå frem for å designe nano-materialer med bestemte funksjonelle egenskaper.