Instytut Wysokich Ciśnień

W najnowszym numerze Journal of Physical Chemistry Letters (IF = 6.888, 200 pkt MEN) ukazała się ważna i ciekawa praca Autorów z IWC PAN:

Aleksandra Drozd-Rzoska, Szymon Starzonek, Sylwester J. Rzoska, Michał Boćkowski, Jerzy E. Garbarczyk, Pressure Evolution of Glass Transition Temperature in LiFePO₄, J. Phys. Chem. Lett. 13, 7269-7273 (2022).

To wynik współpracy zespołów IWC PAN (X-PressMatter/NL10 i NL3) oraz Wydziału Fizyki Politechniki Warszawskiej (JEG). Praca dotyczy LiFePO₄, materiału szczególnie ważnego dla nowych generacji akumulatorów energii elektrycznej. Jednym z kierunków badawczo-rozwojowych jest tu wykorzystanie opartych na tym materiale elektrod w postaci amorficznego szkła. Wykorzystanie procesu wysokociśnieniowego i wysokotemperaturowego wygrzewania pozwala na jakościowe zwiększenie przewodności elektrycznej. To także możliwość kontroli procesów nanokrystalizacji w amorficznej matrycy. Wreszcie, to droga w kierunku praktycznie nieskończonej trwałości elektrod.

Kluczowe jest tu określenie ciśnieniowej zależności zmian temperatury przejścia w stan szkła T_g (P). Cytowana praca określa tę relację, aż do P~1.5GPa. Unikalną cechą otrzymanej zależności jest maksimum T_g (P) czyli transformacja z ‘klasycznego’ obszaru opisywanego przez dT_g/dP>0 do obszaru ‘anomalnego’ opisywanego przez dT_g/dP<0. W pracy zastosowany jest skuteczny modelowy opis tego zjawiska, wcześniej opracowany także w X-PressMatter.

Wynik ten posiada też szczególne znaczenie dla całej fizyki szkieł: to w istocie pierwsza jednoznaczna demonstracja doświadczalna ‘odwróconej’ ciśnieniowej witryfikacji i to wraz z efektywną parametryzacją. To także wskazanie, że wysokie ciśnienia – czyli specjalność IWC PAN -  mogą stać się jednym z innowacyjnych kluczy dla pokonania wielkiego wyzwania Kryzysu Energetycznego.