Реєстраційний номер
0215U008340,
0113U003189
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Фізичні процеси і їх математичне моделювання у наногібридизованих структурах пристроїв сенсорики і накопичення енергії.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Костробій Петро Петрович,
Дата реєстрації
25-12-2015
Організація виконавець
Національний університет "Львівська політехніка"
Опис етапу
Розроблено умови і режими інтеркаляційного формування неорганічно/неорганічних і неорганічно/органічних композитів з потрібною дельта-топологією "гостьового" компонента. Досліджено основні фізичні властивості отриманих наноструктур. Запропоновано способи формування інтеркалатів у зовнішніх полях одинарної та комбінованої дії. Встановлені закономірності впливу електричного поля, накладеного в процесі формування, на властивості отримуваних наноструктур. Проведено теоретичні розрахунки з прогнозування впливу змінної поляризації молекул розчинника на структурні властивості електроліту поблизу зарядженої поверхні. Розраховано структуру приповерхневого шару та досліджено вплив електричного поля. Представлено теоретичну модель та результати моделювання електронних станів нанострукту-рованих матеріалів в процесі адсорбції та інтеркаляції іонів Li+, а також розрахунок зарядових станів та локальних дипольних моментів на інтеркальо-ваних атомах. Встановлено вплив електронної підсистеми базового матеріалу та локальних станів, утворених домішками легування, у процесах інтеркаляції та накопичення заряду в матеріалах-електродах.Запропоновано аналітичний опис інтеркальованої шаруватої системи з пакетним впорядкуванням, який дозволив дослідити зміни її електронних властивостей під дією інтеркаляції. Модель, на якій грунтуються розрахунки, є спрощеним варіантом періодичної моделі Андерсона. Електронні кореляції, що формують структуру домішкового енергетичного спектру, враховані шляхом постулювання форми локальної функції Гріна. Використано два наближення: однорівневу модель та модель з розширеним рівнем, яка враховує ефекти загасання. Основна перебудова електрично енергетичного спектру та відповідної густини станів зводиться до появи домішкової зони біля дна основної. При достатній віддаленості від основної, домішкова зона вироджується у домішковий рівень, тоді як при зближенні відбувається гібридизація зон з перебудовою відповідного краю основної зони. У рамках такого підходу проведено також розрахунок електронного внеску у квантову ємність інтеркальованої системи. Досліджено її залежність від хімічного потенціалу електронів та вплив таких факторів, як розширення домішкового рівня і зміна температури. Запропоновано статистичну теорію для опису електродифузійних процесів переносу іонів та електронів в системі "електроліт-електрод" з врахуванням просторової неоднорідності та ефектів пам'яті. Отримано Узагальнені рівняння переносу типу Нернста-Планка для іонів та електронів в системі "електроліт-електрод". Запропоновано математичну модель опису субдифузійного імпедансу в електролітичних системах.
Опис продукції
Розроблені умови і режими інтеркаляційного формування неорганічно/неорганічних і неорганічно/органічних композитів з потрібною дельта-топологією "гостьового" компонента. Досліджені основні фізичні властивості отриманих наноструктур. Запропоновані способи формування інтеркалатів у зовнішніх полях одинарної та комбінованої дії. Встановлені закономірності впливу електричного поля, накладеного в процесі формування, на властивості отримуваних наноструктур. Проведені теоретичні розрахунки з прогнозування впливу змінної поляризації молекул розчинника на структурні властивості електроліту поблизу зарядженої поверхні. Розраховані структури приповерхневого шару та досліджений вплив електричного поля. Представлено теоретичну модель та результати моделювання електронних станів наноструктурованих матеріалів в процесі адсорбції та інтеркаляції іонів Li+, а також розрахунок зарядових станів та локальних дипольних моментів на інтеркальованих атомах.
Автори роботи
Іващишин Федір Олегович
Бахматюк Богдан Петрович
Борисюк Анатолій Костянтинович
Величко Олег Володимирович
Григорчак Іван Іванович
Костробій Петро Петрович
Маркович Богдан Михайлович
Стасюк Ігор Васильович
Токарчук Михайло Васильович
Токарчук Ростислав Михайлович
Швець Роман Ярославович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
