otzyv_Zubavichus (1105670)
Текст из файла
ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАна диссертацию Катаева Эльмара Юрьевича «Реакционная способностьграфена и графеноподобных материалов в процессах электрохимическоговосстановления кислорода», представленную на соискание ученой степеникандидата химических наук по специальностям 02.00.21 — «Химия твердого тела»и 02.00.05 — «Электрохимия»Диссертационная работа Эльмара Юрьевича Катаева посвящена детальномуисследованию механизмов химических реакций графеноподобных углеродныхматериаловсокиснымисоединениямилития,моделирующихпроцессы,протекающие на катоде литий-воздушного аккумулятора. Основным методомисследованияявляютсясовременныеразновидностирентгеновскойфотоэлектронной спектроскопии с использованием источников синхротронногоизлучения третьего поколения.Диссертация Эльмара Юрьевича Катаева построена традиционным образом.Она включает в себя Введение, Обзор литературы (Глава 1), Экспериментальнуючасть (Глава 2), Обсуждение результатов (Главы 3-4), Выводы и Приложение.В Обзоре литературы приведена классификация химических источниковтока (ХИТ), обоснована актуальность развития именно литий-воздушныхаккумуляторов - наиболее перспективного по фундаментальным характеристикамтипа ХИТ.
Представлены электрохимические принципы функционирования литийвоздушных ячеек, проанализированы преимущества и недостатки различныххимических систем, рассматриваемых в качестве кандидатов на материалэлектролитаитонкопленочныхкатода.Подробнографеноподобныхописаныразличныеразновидностиуглеродныхматериаловкакнаиболееперспективных катодных материалов. Сформулированы нерешенные проблемы,сдерживающие развитие прикладных аспектов технологии литий-воздушныхэлементов, из которых логичным образом выведена цель диссертационной работы.Кроме того, в Литературном обзоре изложены физические принципы и подходы кинструментальной реализации ключевых методов физико-химического анализа,используемых в диссертации – спектроскопии КР, растровой и просвечивающейэлектронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, вособенности, модификаций данных методов в режимах in situ и operando дляисследования электрохимических процессов в режиме реального времени.Литературный обзор включает около 150 цитируемых источников, подавляющеебольшинство из которых относится к периоду после 2010 года.В Экспериментальной части приведено подробное описание синтезаисследуемых углеродных материалов, в том числе графена на различныхкристаллических подложках, углеродных наностенок и нанолент, графеноподобныхматериалов, допированных бором и азотом.
Описаны пошаговые процедурымодификации углеродных материалов окисными соединениями лития и калия(оксидами, пероксидами и надпероксидами), а также направленного введениякислород-содержащих функциональных групп в режиме in situ. Подробно описанооборудование и параметры проведения рентгенофотоэлектронных измерений насинхротронных источниках, а также вспомогательных методов. Представленаконструкция электрохимической ячейки и описана процедура спектральныхизмерений в режиме operando.В Главе 3, первой из двух глав, составляющих основной раздел Обсуждениерезультатов, представлены результаты исследования «поверхностной химии» всистемахуглеродныйструктурногоматериалсовершенства+LiOx/KOx.графеновойпленки,Проанализированыналичияиэффектыконцентрацииопределенных поверхностных кислород-содержащих функциональных групп, атакже гетеродопирования.
На основе полученных экспериментальных данныхпредложен детальный механизм окислительной деструкции углеродного материала.В Главе 4 приводятся результаты аналогичных исследований только не вмодельныххимическихусловиях,аврежименепосредственногофункционирования углеродного материала в качестве электрода электрохимическойячейки. Результаты и выводы предыдущей главы о механизме деградацииэлектродного материала распространены на условия максимально реалистичногопротекания процессов электрохимического восстановления кислорода.Сформулированные выводы логичным образом вытекают из представленногомассива экспериментальных данных.Диссертационную работу Э.Ю.
Катаева без каких-либо натяжек можноназвать исключительно яркой и незаурядной. Актуальность выбранной тематикине вызывает сомнений. Успешное решение проблем развития литий-воздушныхаккумуляторов может привести к настоящей технологической революции.Выбранные объекты исследования, графеноподобные углеродные материалы, также крайне интересны и перспективны. В рамках диссертационной работыреализована целая серия сложных многостадийных «поверхностных» синтезов(характерным примером может служить контролируемое напыление лития иликалия на пленку хемисорбированного кислорода при гелиевой температуре).Получающиеся на каждой стадии промежуточные продукты (многие из которыхкрайнереакционноспособны)всестороннеохарактеризованыфизическимиметодами.
В работе использованы наиболее современные методики и приборы,включая фотоэлектронные спектрометры синхротронных центров 3-го поколенияBESSY II (Берлин, Германия) и Elettra (Триест, Италия), реализующие методикифотолектронной спектроскопии с угловым разрешением, спектромикроскопии, атакже in situ спектроскопии в реакционной среде в условиях низкого вакуума.Диссертант исключительно скрупулезно подходит к количественному анализуполученных экспериментальных данных, анализируются все без исключенияпараметры:точныеположения,ширины,относительныеинтенсивностифотоэлектронных линий. Вносятся все необходимые поправки, анализируются всефакторы, способные исказить интерпретацию результатов.
Для отнесения линийиспользуютсятеоретическиерасчеты.Анализэкспериментальныхданныхпроведен в высшей степени профессионально, да и вообще сутевая часть работынаписана практически безукоризненно.К сожалению, нельзя сказать, что в качестве результата диссертационнойработы достигнут прорыв в реализации литий-воздушных элементов, но виныдиссертанта в этом нет никакой. На реализацию этой концепции самой природойналожены серьезные ограничения фундаментального характера, которые и былидетально исследованы, проанализированы и документированы диссертантом. Сдругой стороны, для некоторых типов углеродных материалов, в частности,допированных бором и азотом, получены обнадеживающие первые результаты,касающиеся возможностей повышения стабильности к окислительной деградациипод действием пероксидов и надоксидов.
Эти результаты намечают пути будущихисследований и, безусловно, являются ценным практическим результатомдиссертационной работы. Более того, пионерская методология проведенияисследований, включая использование электрохимической ячейки в сочетании сoperando рентгеноспектральными измерениями, может считаться значимымвкладом в науку.В качестве замечаний к работе можно привести всего нескольконезначительных оформительских и стилистических недочетов.1.
На стр. 35 допущена опечатка или некорректный перевод названияметода нерезонансное неупругое рассеяние (также часто именуемое рентгеновскимрамановским рассеянием).2. На стр. 75-76 в разделах 2.3.2 и 2.3.3 в качестве ссылки на методикунапыления лития должен быть указан раздел 2.3.1.3. Описание физических основ методик на стр.
76-83 более логичносмотрелось бы в Литературном обзоре, а не в Экспериментальной части.4. Используемая стехиометрия «литированного углеродного материала»LiC6 (стр. 90) не обоснована экспериментальными данными. Данный составсоответствует объемному упорядоченному интеркаляту графита I ступени.Возможно, доля лития для «полусэндвичевого» ионного соединения с графеномможет быть еще выше.5.
В подписях к Рис. 3.17 (стр. 108) и 3.23 (стр. 121) компонента C-Oдолжна быть обозначена зеленым цветом.6. В подписи к Рис. 3.25 спектральные особенности, связанные с калием,корректнее обозначить K-L2,3.7. В Приложении на стр. 160 обоснование необходимости контроля завозможностью протекания радиационно-индуцированных процессов логичнеесвязать не с литием, а с кислородными анионами со связью О-О.8. В диссертации не до конца последовательно используются переводныерусские и англоязычные термины: например, для обозначения спектроскопическихметодик NEXAFS и ARPES введены не очень распространенные аббревиатурыБТСРСП и ФЭСУР, при этом часть общелингвистических терминов оставлена наанглийском (top-fcc, top-hcp, top-bridge, DEC).9.
Во Введении и Литературном обзоре достаточно часто встречаютсяопечаткиввиденедописанныхнесогласованных падежей.окончаний,пропущенныхпредлогови.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.