Реєстраційний номер
0826U003151, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
03-09-2026
Статус
Захищена
Назва роботи
Вплив структурного розупорядкування на іонно-транспортні та наномеханічні властивості безлітієвих суперіонних матеріалів для твердотільних енергетичних пристроїв
Здобувач
Сливка Анатолій Андрійович,
Керівник Біланич Віталій Степанович
Опонент Гомоннай Олександр Васильович
Опонент Ковальчук Олександр Васильович
Рецензент Поп Михайло Михайлович
Рецензент Студеняк Ярослав Іванович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Державний вищий навчальний заклад "Ужгородський національний унiверситет"
Опис
Дисертація присвячена дослідженню фізичних закономірностей впливу структурного розупорядкування на процеси перенесення та релаксації заряду, а також на наномеханічні властивості безлітієвих суперіонних матеріалів зі структурою аргіродиту. Об'єктами дослідження були кераміки Ag7-x(Ge1-xPx)S5I, монокристали Cu6PS5I та Cu6PS5Br, а також твердотільні електрохімічні гетероструктури Ag|Ag7-x(Ge1-xPx)S5I|Se.
Проведено комплексні дослідження електрохімічних, іонно-транспортних та наномеханічних властивостей матеріалів з використанням методів гальваностатичних та потенціостатичних вимірювань, циклічної вольтамперометрії, електронної мікроскопії, енергодисперсійного рентгенівського мікроаналізу та наноіндентування.
Вперше виготовлено та досліджено твердотільні електрохімічні комірки Ag|Ag7-x(Ge1-xPx)S5I|Se, в яких вивчені процеси накопичення, перенесення та релаксації заряду. Встановлено, що часові залежності струму при зарядці та розрядці комірок адекватно описуються двохекспоненціальною моделлю, що відображає одночасний перебіг швидких міжфазних та повільних об'ємно-дифузійних процесів. Визначено характерні часи релаксації та енергії активації, показано їхню залежність від хімічного складу, температури та ступеня структурного розпорядження суперіонного електроліту.
Досліджено температурно-залежні вольт-амперні характеристики гетероструктур та встановлено, що нелінійність, гістерезис та струмові максимуми обумовлені спільним впливом іонного перенесення Ag+, міжфазної поляризації та утворення провідної області Ag2Se на межі розділу електроліт–селен. Показано, що підвищення температури приводить до прискорення релаксаційних процесів та зміни вкладу міжфазних та об'ємних механізмів перенесення заряду.
Методом наноіндентування досліджено механічні властивості монокристалів Cu6PS5I, Cu6PS5Br та керамік Ag7-x(Ge1-xPx)S5I. Встановлено закономірності зміни нанотвердості, модуля Юнга та параметрів розмірного ефекту індентування залежно від складу та ступеня структурного розупорядкування. Показано, що збільшення вмісту германію в кераміках
Ag7-x(Ge1-xPx)S5I супроводжується зниженням нанотвердості та модуля Юнга внаслідок зростання структурного розупорядкування та зміни локальних механізмів пружнопластичної деформації. Виявлено кореляцію між іонно-транспортними та наномеханічними характеристиками досліджених матеріалів.
Отримані результати розвивають сучасні уявлення про фізичні механізми перенесення та релаксації заряду в срібловмісних суперіонних матеріалах зі структурою аргіродиту та створюють наукову основу для розробки нових безлітієвих твердоелектролітних систем накопичення та зберігання енергії.
Дата реєстрації
2026-07-07
Додано/оновлено в НРАТ
2026-07-07 / 2026-09-08
