O mnie
Informacje zawodowe
Pracuję w Katedrze Energetyki Wodorowej na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie.
Moja kariera zawodowa jest ściśle związana z AGH, gdzie uzyskałem stopień doktora (praca doktorska „Struktura, właściwości transportowe i elektrochemiczne spineli Li-Mn-O oraz Li-Mn-Co-O. Zastosowanie w ogniwach litowych o napięciu 3 V i 4 V”, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki), doktora habilitowanego (monografia „Projektowanie właściwości fizykochemicznych tlenkowych materiałów katodowych dla ogniw IT-SOFC oraz Li-ION”) oraz tytuł profesora. Obecnie pełnię na Wydziale Energetyki i Paliw funkcję prodziekana ds. współpracy i nauki.
Moje zainteresowania naukowe dotyczą badań nad korelacją pomiędzy strukturą krystaliczną a właściwościami transportowymi i elektrokatalitycznymi materiałów tlenkowych, obejmujące poza tematyką ogniw paliwowych SOFC oraz baterii Li-ion, także badania nad materiałami do magazynowania tlenu oraz na membrany ceramiczne o mieszanym przewodnictwie jonowo-elektronowym.
Badania te realizowane są w ramach międzynarodowych i krajowych projektów badawczych, w ramach ścisłej współpracy międzynarodowej i krajowej.
Zainteresowania
Podróże, kultura i sztuka Azji, numizmatyka (okres starożytny).
Nauka
Działalność naukowo-badawcza
Dane bibliometryczne:
ORCID: 0000-0003-4519-389X
ResearcherID: S-7666-2016
Scopus: 6603619667
Polska Bibliografia Naukowa
Ludzie Nauki
Liczba publikacji z bazy Journal Citation Reports: 181
Sumaryczna wartość współczynnika oddziaływania IF: 871,744
Liczba cytowań bez autocytowań: 4673
Indeks Hirscha: 41
Prezentacja tematyki badawczej
Projekty badawcze
Obecnie realizowana tematyka badawcza
Projekt NCBiR (POIR.01.01.01-00-0022/21) „Opracowanie i wdrożenie systemu wysokosprawnego wytwarzania wodoru wysokiej czystości w elektrolizerze stałotlenkowym”
Projekt badawczy NCN (2020/37/B/ST8/02097) „Nowa generacja elektrod powietrznych opartych o związki miedzi dla stałotlenkowych ogniw paliwowych i elektrolizerów wysokotemperaturowych”
Projekt badawczy NCN (2019/35/O/ST5/01560) „Tlenki wysokoentropowe jako potencjalne materiały anodowe dla ogniw Li-ion”
• Projektowanie i optymalizacja materiałów elektrodowych dla ogniw paliwowych typu SOFC ze szczególnym uwzględnieniem aspektu strukturalnego, optymalizacji mikrostruktury elektrod, badań w zakresie mechanizmu transferu ładunku, stabilności i właściwości termochemicznych, a także określenia zjawisk polaryzacyjnych na elektrodach oraz badań właściwości elektrochemicznych ogniw.
• Opracowanie efektywnych materiałów tlenkowych do magazynowania tlenu, mogących znaleźć zastosowanie w nowoczesnych technologiach energetycznych. Prace obejmują aspekt strukturalny oraz przemiany fazowe, badania mechanizmu pobierania i oddawania tlenu oraz roli optymalizacji mikrostruktury celem poprawy odwracalnego magazynowania tlenu.
• Projektowanie i optymalizacja materiałów elektrodowych i elektrolitów stałych dla ogniw paliwowych z elektrolitem tlenkowym przewodzącym protony (ogniw typu PCFC). Działalność badawcza w tym zakresie skupia się na aspekcie związanym z wpływem wbudowywującej się w strukturę krystaliczną tlenku wody, mechanizmie transferu protonów, stabilności i właściwościach termochemicznych, zjawisku polaryzacji elektrodowej oraz badaniach właściwości elektrochemicznych materiałów dla nowej koncepcji ogniw o konstrukcji symetrycznej.
• Badania materiałów tlenkowych dla nowej generacji membran ceramicznych wykazujących mieszane przewodnictwie jonowo-elektronowe. Oprócz prac badawczych dotyczących właściwości strukturalnych i transportowych oraz przewodnictwa tlenowego, przedmiotem zainteresowania są właściwości termochemiczne oraz stabilność membran w atmosferach zawierających CO2.
• Projektowanie i optymalizacja nowej generacji materiałów anodowych i katodowych dla ogniw litowych cechujących się wysoką gęstością mocy i zgromadzonej energii. Aktywność badawcza dotyczy pomiarów struktury krystalicznej i określeniu jej modyfikacji w procesach elektrodowych, badań mechanizmu transferu ładunku jonowego i elektronowego oraz określenia właściwości elektrochemicznych w zakresie pojemności elektrod oraz odwracalności cykli ładowania/rozładowania.
Wypromowani doktorzy
dr inż. Tomasz Polczyk
tytuł pracy: „Nowa generacja ogniw litowych – odwracalne ogniwa z ceramicznym elektrolitem stałym”
dr inż. Anna Niemczyk
tytuł pracy: „Opracowanie wysokoefektywnych materiałów elektrodowych bazujących na związkach miedzi dla stałotlenkowych ogniw paliwowych i wysokotemperaturowych elektrolizerów pary wodnej”
praca wykonana w ramach KIC InnoEnergy PhD School
praca doktorska z wyróżnieniem
dr inż. Anna Olszewska
tytuł pracy: „Korelacja pomiędzy strukturą a właściwościami transportowymi w warstwowych perowskitach LnBaCo2-xMnxO5+δ dla wysokotemperaturowych ogniw paliwowych”
Praca doktorska z wyróżnieniem
dr inż. Wojciech Skubida
tytuł pracy: „Correlation between structure and transport properties in proton-conducting oxides in the design of electrodes and electrolytes for Protonic Ceramic Fuel Cells”
tytuł pracy w języku polskim: „Korelacja pomiędzy strukturą a właściwościami transportowymi w protonowo przewodzących tlenkach w aspekcie projektowania elektrod i elektrolitów dla ogniw paliwowych typu PCFC”
praca doktorska z wyróżnieniem
dr inż. Alicja Klimkowicz
tytuł pracy: „Perovskite-based oxygen storage materials”
tytuł pracy w języku polskim: „Materiały o strukturze perowskitu do magazynowania tlenu”
praca wykonana w ramach umowy o podwójnym dyplomowaniu pomiędzy AGH a Shibaura Institute of Technology (SIT), Tokio, Japonia
praca doktorska z wyróżnieniem
dr inż. Kun Zheng
tytuł pracy: „Novel electrode materials for IT-SOFC fueled by syngas”
tytuł pracy w języku polskim: „Nowe materiały elektrodowe dla ogniw IT-SOFC zasilanych gazem syntezowym”
praca wykonana w ramach KIC InnoEnergy PhD School
praca doktorska z wyróżnieniem
praca wyróżniona w konkursie Polskiego Stowarzyszenia Wodoru i Ogniw Paliwowych
Tematyka obecnie realizowanych prac doktorskich
• Materiały anodowe dla ogniw Li-ion bazujące na tlenkach wysokoentropowych
• Materiały katodowe dla ogniw Li-ion o wysokiej gęstości energii bazujące na modyfikowanych tlenkach typu NCA
• Elektrody powietrzne nowej generacji bazujące na związkach miedzi dla odwracalnych ogniw SOFC/SOEC
• Technologia produkcji tlenu w oparciu o materiały typu OSM nowej generacji
Osoby zainteresowane podjęciem studiów doktoranckich w roku akademickim 2023/2024 proszone są o kontakt.
Oferty pracy w ramach projektów badawczych
Na chwilę obecną brak jest możliwości zatrudnienia w ramach realizowanych projektów badawczych.
Oferty staży naukowo-badawczych
Istnieje możliwość odbycia stażu naukowo-badawczego o czasie trwania 1-3 miesiące w Katedrze Energetyki Wodorowej na Wydziale Energetyki i Paliw AGH lub u zagranicznego partnera naukowego.
Istnieje również możliwość odbycia stażu przemysłowego we współpracującej firmie Johnson Matthey Battery Systems Sp. z o.o. Osoby zainteresowane proszone są o kontakt.
Dydaktyka
Materiały dydaktyczne dla doktorantów i studentów (rok akademicki 2022/2023) – dostępne indywidualnie po uprzednim skontaktowaniu się.
-
Prezentacje z modułu Metodologia i planowanie badań – wykład (Studia III stopnia)
-
Prezentacje z modułu Przygotowanie wniosków grantowych – wykład (Studia III stopnia)
-
Prezentacje z modułu obieralnego Chemia fizyczna – wykład (Studia I stopnia, Kierunek Energetyka, WEiP)
-
Prezentacje z modułu Elektrochemiczne podstawy magazynowania i konwersji energii – wykład (Studia II stopnia, Kierunek Energetyka, WEiP)
Prace dyplomowe
Tematy prac dyplomowych magisterskich (rok akademicki 2022/2023):
• Optymalizacja wytwarzania katod dla ogniw Li-ion bazujących na wysoko niklowym tlenku warstwowym (temat otwarty – zapraszam)
W ramach pracy przebadane zostaną możliwości dotyczące doboru lepiszcza i dodatku węglowego celem optymalizacji wytwarzania katod dla ogniw Li-ion bazujących na wysoko niklowym tlenku warstwowym. Celem pracy jest optymalizacja właściwości elektrochemicznych katod o żądanej morfologii i grubości. Najlepsze katody zostaną użyte do konstrukcji pełnych ogniw Li-ion, które zostaną scharakteryzowane pod kątem właściwości elektrochemicznych.
• Konstrukcja i testy odwracalnych wysokotemperaturowych ogniw ceramicznych z elektrodą tlenową wytworzoną techniką elektroprzędzenia (temat otwarty – zapraszam)
W ramach pracy zostaną wytworzone metodą elektroprzędzenia wybrane materiały tlenkowe o strukturze perowskitu. Posłużą one do konstrukcji elektrod tlenowych dla odwracalnych wysokotemperaturowych ogniw ceramicznych. Celem pracy jest wyselekcjonowanie materiałów o najlepszych właściwościach, na bazie których skonstruowane będą wysokotemperaturowe ogniwa ceramiczne, które następnie zostaną przetestowane w zakresie ich właściwości elektrochemicznych w trybie pracy ogniwa paliwowego oraz elektrolizera.
• Zastosowanie techniki elektroprzędzenia w preparatyce elektrody powietrznej dla wysokotemperaturowych ogniw paliwowych
(temat otwarty – zapraszam)
W ramach pracy zostaną wytworzone techniką elektroprzędzenia wybrane materiały tlenkowe zawierające miedź i posiadające strukturę typu perowskitu. Materiały te (w formie włókien) posłużą do preparatyki elektrod powietrznych dla wysokotemperaturowych stałotlenkowych ogniw paliwowych. Celem pracy jest określenie optymalnych warunków preparatyki celem optymalizacji właściwości elektrokatalitycznych elektrody w skonstruowanych ogniwach laboratoryjnych.
Tematy prac dyplomowych inżynierskich (rok akademicki 2022/2023):
• Zastosowanie tlenków perowskitowych na bazie miedzi do wytwarzania elektrody powietrznej ogniw ceramicznych
W ramach pracy zostaną wytworzone i przebadane pod kątem właściwości elektrochemicznych elektrody dla wysokotemperaturowych ogniw paliwowych typu SOFC, które zostaną wykonane w oparciu o bazujące na miedzi, wybrane tlenki o strukturze perowskitu. Celem pracy jest dorób optymalnego składu materiału elektrody powietrznej, który zostanie dodatkowo scharakteryzowany pod kątem podstawowych właściwości fizykochemicznych.
• Wpływu nadmiaru litu w warstwowej katodzie typu NCA na właściwości elektrochemiczne ogniw litowych
W ramach pracy zostaną wytworzone i przebadane pod kątem właściwości elektrochemicznych katody dla ogniw Li-ion bazujące na materiale warstwowym typu NCA. Celem pracy jest dorób optymalnej zawartości litu w wysokoniklowym tlenku warstwowym, otrzymanym w oparciu o komercyjny prekursor. Otrzymane materiały zostaną dodatkowo scharakteryzowane pod kątem podstawowych właściwości fizykochemicznych.
• Konstrukcja i testy ogniw litowych z anodą bazującą na spinelu wysokoentropowym
W ramach pracy zostaną wytworzone i przebadane pod kątem właściwości elektrochemicznych anody dla ogniw Li-ion bazujące na wybranych tlenkach wysokoentropowych o strukturze spinelu. Celem pracy jest określenie możliwości wykorzystania podejścia wysokoentropowego w projektowaniu materiałów anodowych o strukturze spinelu. Otrzymane materiały zostaną dodatkowo scharakteryzowane pod kątem podstawowych właściwości fizykochemicznych.
Prace dyplomowe realizowane w ramach współpracy z przemysłem
• W ramach współpracy prowadzonej z firmą Johnson Matthey Battery Systems sp. z o.o. z Gliwic możliwa jest realizacja zleconych prac dyplomowych dotyczących badań naukowych i przemysłowych w zakresie ogniw litowych i pakietów bateryjnych.
Uzgodnienie tematyki i zakresu badań odbywać się będzie w oparciu o umowę trójstronną (firma-uczelnia-dyplomant). Osoby zainteresowane proszone są o wcześniejszy kontakt oraz przesłanie listu motywacyjnego.
Współpraca
Współpraca z ośrodkami zagranicznymi
• University of Science and Technology Beijing, Pekin, Chiny (Prof. Hailei Zhao, Dr Zhihong Du)
• Ogniwa SOFC
• Membrany ceramiczne
• Ogniwa Li-ion
• Obliczenia kwantowomechaniczne właściwości materiałów
• Nankai University (Prof. Wenjun Zheng)
• Materiały dwuwymiarowe w zastosowaniu w ogniwach Li-ion
• Shandong Province Energy Research Institute
• Materiały elektrodowe dla ogniw Li-ion
Współpraca z ośrodkami krajowymi
• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH
• Instytut Energetyki – Instytut Badawczy (grupa Prof. Jakuba Kupeckiego)
• Instytut Fizyki PAN (Prof. Bogdan Dabrowski)
• Politechnika Gdańska
Kontakt
Podstawowe informacje
Prof. dr hab. inż. Konrad Świerczek
Skład osobowy AGH
Email: xi[@]agh.edu.pl
Telefon służbowy: +48 785 507 516
Telefon stacjonarny: +48 12 617 49 26
Funkcja
Prodziekan ds. Współpracy i Nauki
Dyżur: pon. 11.00-12.30, H-B3B4, pok. 240 (II p.)
Godziny konsultacji dla studentów
wtorek 11.00-12.30, H-B3B4, pok. 240 (II p.)
Adres do korespondencji pocztowej
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Energetyki i Paliw
al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków