V Laboratoriju za slikanje z magnetno resonanco Odseka za fiziko trdne snovi (F-5) iščemo zainteresiranega kandidata za mladega raziskovalca za raziskave s področja naprav za shranjevanje energije kot so baterije, gorivne celice in superkondenzatorji. Kandidat bo te naprave eksperimentalno proučeval s pomočjo magnetnoresonančne (MR) spektroskopije in visokoločljivega MR slikanja ter njihovo delovanje tudi matematično modeliral in napovedi modelov primerjal z eksperimentalnimi rezultati.
Slikanje z magnetno resonanco (MRI) je neinvazivna metoda s pomembno uporabo predvsem v medicini. Poleg tega pa ima metoda tudi širšo uporabnost v raziskavah strukturnih in dinamičnih lastnosti različnih materialov in bioloških vzorcev. V Laboratoriju za slikanje z magnetno resonanco uporabljamo MRI metodo pri raziskavah bioloških vzorcev (raztapljanje krvnih strdkov, lesa, študije novih kontrastnih sredstev s potencialno uporabo v medicini…) kot tudi pri študijah različnih materialov (les, tablete s kontroliranim sproščanjem, porozne snovi, dentalni materiali …). Delo v laboratoriju pogosto vključuje razvijanje novih metod MR slikanja, obdelave podatkov in analize slik, ter matematično modeliranje najrazličnejših procesov, ki jih lahko spremljamo z MRI.
V zadnjem obdobju smo se v laboratoriju lotili tudi raziskav s področja razvoja novih metod MR slikanja za proučevanje delovanja baterij. Tako smo razvili metodo s katero lahko z MRI spremljamo rast dendritov v modelnih baterijah, ter z uporabo posebne CD-MRI metode tudi električni tok med njihovim delovanjem. To delo, ki je doslej obsegalo predvsem proučevanje modelnih litij-kovinskih baterij bo kandidat razširil tudi na natrij-kovinske baterije. Poudarek bo na iskanju načinov preprečevanja rasti dendritov, to je procesa, ki lahko vodi do vžiga teh baterij in s tem tudi onemogoča njihovo komercialno uporabo. Možnost komercialne uporabe litij- oziroma natrij-kovinskih baterij bi vodila do učinkovitejših baterij od doslej najbolj uveljavljenih litij-ionskih baterij. Poleg baterij bo kandidat razvijal tudi MR metode za raziskave gorivnih celic in superkondenzatorjev. Oboji predstavljajo zanimivo alternativo baterijam, a imajo tudi pomembne pomanjkljivosti, ki so v primeru gorivnih celic dragi katalizatorji, visokotlačno shranjevanje vodika, omejeno trajanje uporabe in močno temperaturno odvisna zmogljivost, v primeru superkondenzatojrev pa več kot desetkrat nižja energijska gostota od litij-ionskih baterij in hitra samoizpraznitev. S posebnimi modelnimi celicami prilagojenimi MR meritvam bo kandidat raziskoval različne dejavnike, ki pogojujejo navedene pomanjkljivosti teh naprav.
Dodatne informacije o delu in rezultatih Laboratorija za slikanje z magnetno resonance so dostopne na domači strani laboratorija: http://titan.ijs.si/MRI ali preko e-pošte igor.sersa@ijs.si.