TRAN, Q. Návrh měřicího obvodu pro cyklování elektrochemických článků v komoře SEM [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
V rámci diplomové práce měl student Quoc Bao Tran navrhnout a otestovat meřicí obvod pro měření velmi malých proudů při cyklování elektrochemických článků s ohledem na elektromagnetickou kompatibilitu v komoře SEM. Teoretická část začíná obecným popisem funkce elektrochemických článků, mechanismů jejich degradace a způsoby měření, včetně specifik daných metod ve vztahu k elektromagnetické kompatibilitě. Následuje stručný popis funkce elektronového mikroskopu a pohled na jednotlivé komponenty jako na zdroje rušení jak elektronového svazku, tak samotných měření elektrochemických článků při jejich in-situ analýze. Dále jsou s odkazem na literaturu a dříve prováděné experimenty popsány jednotlivé způsoby in-situ analýz a diskutovány jejich výhody a nevýhody z pohledu elektrického zapojení a elektromagnetické kompatibility. Poslední částí teoretického úvodu je popis tří obvodů užívaných při měření velmi malých proudů, kdy byl jejich porovnáním vybrán transimpedanční zesilovač jako řešení pro tuto práci. Praktická část začíná testem zapojení samotného potenciostatu SP-150 ze kterého vyplývá důležitý závěr, že lze využít společnou zem v režimu CE to ground. Dále jsou popsány tři zhotovené moduly – vlastní transimpedanční zesilovač, filtrační obvod a nízkošumový zdroj napájení. Zde lze vyzdvihnout způsob řešení nízkošumového zdroje, který využívá akumulátory, které nevytváří zemní smyčky vzhledem k potensiostatu SP-150. Následuje testování obvodů, kde student řeší problémy s rušením úpravou kabeláže a zakrytováním všech částí obvodu. Finální testy zahrnují měření kalibrační křivky, cyklickou voltametrii a měření nabíjecích křivek keramických kondenzátorů simulující baterii. Testy prokazují schopnost obvodu měřit proudy v řádech pikoampér. Bylo by však vhodné lépe popsat tvar a smysl křivek a lépe korigovat offset. Práce je systematicky dělena do kapitol a podkapitol, její uspořádání je přehledné a je na dobré úrovni. Po formální stránce práce obsahuje drobné nedostatky, například chybějící odkazy na obrázky, nevhodné formátování grafů, anglický text v obrázcích a chybějící vysvětlení zkratek v textu. Některé pasáže jsou jazykově slabší, větné konstrukce pak působí méně odborně a mohou být zavádějící. Přístup studenta k přípravě diplomové práce byl příkladný, spolupráce byla bezproblémová, při práci prokazoval samostatný přístup, pravidelně se dostavoval na konzultace a ochotně plnil zadané úkoly. Zadání bylo splněno, řešení je použitelné pro další výzkum elektrochemických článků v komoře SEM. Vzhledem ke zmíněným skutečnostem navrhuji hodnocení A 90 bodů.
Předložená diplomová práce o celkové délce 60 stran předkládá řešení praktického problému přesného měření malých proudů v řádech nA v kontextu in-situ/operando cyklování elektrochemických článků v SEM z firmy Thermo Fisher Scientific Brno. Student v úvodu práce seznámí čtenáře s Li-ion akumulátory a základními degradačními mechanismy. Dále také samotný SEM, princip jeho činnosti a elektrochemické metody měření, které se běžné používají pro charakterizaci elchem. článků. Student dále navazuje rešerší podobných in-situ experimentů společně s jejich řešením a základním výčtem možností, které se používají pro měření malých proudů. Praktickou část práce poté student zahajuje diskuzí možných řešení, jejich případných výhod či nevýhod, a na základě dostupného potenciostatu si stanovuje postup svého řešení. V práci jsou dále popsány blokové diagramy zapojení SEM a navrženého modulu, jeho ladění a testování. Dále také oceňuji návrh vlastního symetrického zdroje pro omezení šumu ze sítě. Výsledné řešení je poté z popsaných důvodů otestováno na stole na sérii kondenzátorů s různou kapacitou nebo na RC článcích z nichž vyplývá, že navržené moduly plní svojí funkci. Bohužel celkový dojem z praktického řešení práce, na které musel student nepochybně strávit notnou dávku času, kazí její prezentace, řada formálních chyb, a bohužel také řada nepřesných, či zavádějících formulací na které lze narazit zejména v kapitole věnované elchem. článkům a elchem. charakterizacím. Z hlediska formálního mám výhrady zejména k obrázkům – ty mají často špatnou kvalitu, jsou anglicky, nebo na ně není v textu vůbec odkázáno. Některé obrázky jsou také z mého pohledu nadbytečné (např. 2.15, 2.20). Další výhrady mám k návaznosti textu a jeho technické úrovni. Student nejenom, že velmi často střídá činný/trpný rod, ale také se uchyluje k řadě hovorových výrazů, což v práci působí velmi rušivým dojmem. Osobně jsem také zastáncem toho, že by se chemické sloučeniny měly v práci zmínit celým názvem a poté uvést v seznamu zkratek. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou B 87 bodů.
eVSKP id 160419