ŠPIČÁK, P. Studium hydroxidů a oxidů kovů ve vodných roztocích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.
Ing. Petr Špičák nastoupil do doktorandského studia v akademickém roce 2006/07. Téma jeho doktorské práce bylo odvozeno od tvůrčích činností na Ústavu elektrotechnologie FEKT VUT v Brně v oblasti elektrochemických zdrojů energie a bylo orientováno na problematiku chování hydroxidů a oxidů kovů ve vodných roztocích s cílem aplikace hydroxidů a oxidů jako hmot v alkalických akumulátorech. Dizertační práce se zabývá analýzou a přípravou obou fází hydroxidu nikelnatého i jejich oxidovaných stavů. Řeší problém stability a degradačních mechanismů elektrochemicky aktivnější alfa fáze na běžně používanou beta fázi. Hlavní použitou analytickou metodou byly elektrochemické křemenné krystalové mikrováhy, které v kombinaci s běžnými elektrochemickými metodami (cyklická voltametrie, galvanostatická potenciometrie) dokáží rozlišit jednotlivé modifikace a kvantitativně popsat rozdíl v proudotvorné reakci v obou fázích Ni(OH)2 sledováním hmotnostních změn. Dále byly zkoumány vlivy různých elektrolytů a to především přídavek hydroxidu lithného. Bylo zjištěno optimální množství a složení stabilizujících přísad a popsány přínosy LiOH na zvýšení odolnosti v alkalickém elektrolytu. Jako velmi nadějná se ukazuje cesta přísad čtyřmocného titanu v kombinaci s dalšími dopujícími prvky. Hlavním vědeckým cílem práce je přesné prostudování vlivu příměsí do struktury alfa fáze hydroxidu nikelnatého a popis reakcí v něm probíhajících při nabíjení hmoty. Dále pak zjištění možné spoluúčasti kationů nebo anionů na proudotvorné reakci na případné degradaci struktury. Objasnění podstaty jevů, které v kladné elektrodě probíhají, by mělo vést ke stabilizaci tohoto materiálu a jeho následnému komerčnímu využití. Tomu zatím brání malá stabilita v silně alkalickém prostředí a degradace alfa fáze na beta strukturu. Stanovený cíl práce byl splněn jak v teoretické oblasti, tak i praktické části. Ing. Špičák pracoval aktivně a samostatně. Výsledky své práce Ing. Špičák vhodně publikoval v dostatečném rozsahu. Jedná se zejména o publikace v odborných časopisech a na mezinárodních a národních konferencích. Na Ústavu elektrotechnologie FEKT VUT v Brně se Ing. Špičák zapojil aktivně rovněž do výuky v předmětech bakalářského i magisterského studijního programu a vedení bakalářských a diplomních prací. Na základě uvedených skutečností mohu konstatovat, že Ing. Špičák splnil požadavky kladené na studenta v doktorském studiu. Splnil zadání disertační práce, která dle mého soudu řeší aktuální problémy na dobré teoretické úrovni v souladu se současným stavem poznání v této oblasti. Z těchto důvodů doporučuji předloženou disertační práci k obhajobě v oboru Mikroelektronika a technologie.
viz posudek pdf
Oponentský posudek disertační práce Autor práce: Ing. Petr Špičák Téma práce: Studium hydroxidů a oxidů kovů ve vodných roztocích Školitel: Prof. Ing. Jiří Kazelle, CSc. Školicí pracoviště: Ústav elektrotechnologie FEKT VUT v Brně 1. Struktura práce Předložená disertační práce je orientována na problematiku chování hydroxidů a oxidů kovů ve vodných roztocích s cílem aplikace výše uvedených hydroxidů a oxidů jako hmot v alkalických akumulátorech. Práci tvoří 104 stran textu s obrázky a tabulkami. Je uvedeno 95 literárních odkazů. Disertant v přiložených souborech uvádí 37 publikací vztahujících se k řešené problematice, u nichž je prvním autorem nebo spoluautorem. Zvolené téma disertační práce je nanejvýš aktuální a je zaměřené do praktické oblasti. Předložená disertační práce je členěna do osmi kapitol, v kapitolách 1 až 3 se disertant zabývá teoretickými základy řešené problematiky a přehledem současného stavu jak co se týče alkalických akumulátorů a elektrodových hmot (kapitola 2), tak metod hodnocení chemického složení a struktury studovaných hmot. Kapitola 4 je zaměřena na stanovení cílů disertační práce, kapitola 5 (strany 47 až 93) je zaměřena na popis realizovaných experimentů, kapitola 6 (strany 94 až 96) se zabývá zhodnocením a závěry a kapitoly 7 a 8 obsahují literaturu a seznam použitých zkratek a symbolů. 2. Cíle disertační práce: Hlavními cíli předložené disertační práce jsou: a) Prostudování vlivu příměsí do struktury alfa fáze hydroxidu nikelnatého. b) Popis reakcí probíhajících v alfa fázi hydroxidu nikelnatého při nabíjení a oxidaci na ?-NiOOH. c) Zjištění vlivu příměsových kationtů K+ a Li+, aniontů OH-, CO32- a NO3-. d) Zjištění vlivu stabilizujících příměsí alfa fáze (Ni, Co, Mn, Al, Ti a dalších). e) Ověření využití massogramů získaných metodou EQCM k modelovému výpočtu relativních hmotností vyměňovaných částic mezi elektrodou a elektrolytem. 3. Použité metody a dosažené výsledky: Problematika chování vodných roztoků hydroxidů a oxidů vybraných kovů byla řešena jak v rovině teoretické (kapitoly 2 až 3 disertační práce), tak v rovině praktické (kapitoly 5 a 6 disertační práce). Disertant provedl potřebný teoretický rozbor studované problematiky a popsal současný stav řešení problematiky a již dříve dosažené zkušenosti. Disertant realizoval sadu vzorků, na kterých vyhodnotil vliv jim navrhovaných úprav stávajících elektrodových hmot a podílel se na návrhu některých nových typů elektrodových hmot, případně na optimalizaci jejich chemického složení. Na navržených vzorcích provedl disertant řadu dalších měření a testů (viz podrobněji v disertační práci). Všechna tato měření, testy a následné optimalizace je možné považovat za originální a přínosné pro daný obor. Zvolený postup řešení problematiky považuji za správný a odpovídající metodám vědecké práce. Disertační práce jak v teoretické části, tak v části experimentální obsahuje celou řadu původních poznatků, v práci jsou rozpracovány originální metody a postupy hodnocení charakteristik získaných zvláště metodou EQCM. Po obsahové i formální stránce je disertační práce, s výjimkou několika zřejmých překlepů, na dobré úrovni, totéž se dá říci i o ostatních hodnocených výstupech. 4. Výsledky práce a jejich zveřejňování Výsledky práce byly postupně zveřejňovány v odborných publikacích v odpovídající kvalitě i kvantitě, disertant uvádí 37 publikací. Výsledky práce byly publikovány v impaktovaných časopisech, disertant má několik citací, například v databázi SCOPUS (h-index=1). Při řešení problematiky využil podpory řady projektů, především MŠMT ČR, MSM0021630156 "Zdroje, akumulace a optimalizace využití energií v podmínkách trvale udržitelného rozvoje" a dalších. K disertační práci nemám zásadních připomínek. Závěr: Disertační práce Ing. Petra Špičáka zpracovaná na téma "Studium hydroxidů a oxidů kovů ve vodných roztocích" splnila v celém rozsahu požadavky, které jsou na tento druh prací podle zákona o vysokých školách kladeny. Práce tedy splňuje ustanovení § 47, odst. 4 zákona č. 111/1998 Sb. o vysokých školách. Disertant v práci prokázal, že má v daném oboru hluboké znalosti, že ovládá a správně používá metody, které jsou pro obor disertace charakteristické a že dokáže cílevědomě, systematicky a samostatně vědecky pracovat. D o p o r u č u j i proto přijmout oponovanou disertační práci k veřejné obhajobě a zároveň doporučuji, aby byl disertantu panu Ing. Petru Špičákovi po obhájení práce udělen akademický titul d o k t o r (Ph.D.). V Brně dne 5. prosince 2010 Prof. Ing. Jaromír Kadlec CSc. Katedra strojírenství UO v Brně
eVSKP id 34137