Ћир    Lat    Eng
 

Група за електрохемију и физичку хемију материјала

 

ОБЛАСТ ИСТРАЖИВАЊА

Електрохемија и физичка хемија материјала

КРАТАК ОПИС ИСТРАЖИВАЊА

Истраживачка група бави се развојем и проучавањем материјала и процеса од значаја за електрохемијску конверзију и складиштење енергије. Рад групе заснива се на интеграцији експерименталних електрохемијских метода, напредних техника карактеризације и теоријског моделирања, са циљем успостављања јасне везе између структуре, састава и функционалних својстава материјала.

1. Електродни материјали за складиштење енергије

Истраживања су усмерена на развој и разумевање електродних материјала за суперкондензаторе и батеријске системе. Посебна пажња посвећена је угљеничним материјалима, укључујући материјале добијене карбонизацијом проводних полимера, као и утицају порозности, специфичне површине, површинских функционалних група и хетероатома на механизме складиштења наелектрисања. Испитују се електростатички и псеудокапацитивни процеси, као и могућности унапређења капацитивних и цикличних карактеристика кроз контролу структуре и површинске хемије материјала. У оквиру ове групе један део истраживања је усмерен на развој и испитивање електродних материјала који се користе у литијум-јонским батеријама као и у новијим типовима батерија као што су метал-јонске батерије.

2. Електрокатализа и конверзија енергије

Други правац обухвата проучавање електрокаталитичких процеса релевантних за савремене енергетске технологије, укључујући реакције издвајања водоника и кисеоника, као и редукцију кисеоника. Истражује се утицај састава и структуре електродних материјала, као и улога електролита и феномена на границама фаза, на реакционе механизме и кинетику. Посебан акценат стављен је на развој ефикасних и стабилних електродних система за примене у електролизерима и горивним ћелијама, као и бифункционалним системима.

3. Теоријско моделирање материјала за енергетске примене

Трећи правац обухвата примену савремених компјутационих метода, пре свега теорије функционала густине, у циљу разумевања електронске структуре, стабилности и реактивности материјала. Проучавају се метали, оксиди, угљенични и дводимензионални материјали, са посебним освртом на утицај дефеката, допирања и површинских модификација. Теоријски резултати се повезују са експерименталним налазима ради рационалног дизајна нових електродних материјала за конверзију и складиштење енергије.

4. Електрохемијска аналитика

Четврти правац обухвата примену различитих електрохемијских аналитичких метода за детекцију тешких метала и других полутаната у воденим растворима. У оквиру ове области истраживања развијају се и материјали са повећаном селективношћу и осетљивошћу према циљним аналитима у воденим растворима.

ЧЛАНОВИ ИСТРАЖИВАЧКЕ ГРУПЕ

Наставно особље

  • Академик Славко Ментус, руководилац групе, редовни професор у пензији (Scopus ID: 7003885895)
  • Проф. др Игор Пашти, дописни члан САНУ (Scopus ID: 26326498300)
  • Проф. др Никола Цвјетићанин (Scopus ID: 6603935186)
  • Проф. др Биљана Шљукић Паунковић (Scopus ID: 8565553000)
  • Проф. др Ивана Стојковић Симатовић (Scopus ID: 58283614100)
  • В. проф. др Немања Гаврилов (Scopus ID: 37006693300)
  • Доц. др Ана Доброта (Scopus ID: 56769958200)
  • Др Александар Јовановић, асистент (Scopus ID: 57200208429)
  • Давид Томић, асистент (Scopus ID: )[1]

Истраживачи

  • Др Милица Вујковић, научни саветник (Scopus ID: 42962658300)
  • Др Јадранка Миликић, виши научни сарадник (Scopus ID: 55857226100)[2]
  • Др Милица Васић, виши научни сарадник (Scopus ID: 55673749800)
  • Др Кристина Радиновић, научни сарадник (Scopus ID: 57221058772)[3]
  • Др Душан Младеновић, научни сарадник (Scopus ID: 57219368520)
  • Тамара Петровић, истраживач сарадник (Scopus ID: 58364282400)

СПИСАК ДОСТУПНЕ ИСТРАЖИВАЧКЕ ОПРЕМЕ

Урeђajи зa тeрмиjску aнaлизу:

  • TG/DTA SDT 2960 TA Instruments
  • TG/DTA  SDT Q600 – TA Instruments

Пoтeнциoстaти/гaлвaнoстaти:

  • PCI4/300 -Gamry
  • PAR 273, PAR 273A –Princeton Applied ResearchVertex.OneEIS – Ivium
  • Gamry бипотенциостат
  • Потенциостати Gamry, Ivium, Biologic, Vionic (Methrom), PalmSense

In situ електрохемија

  • Кварцна микровага (Gamry)
  • Спектроелектрохемијски систем (UV, Vis, NIR, Biologic)

Уређај за тестирање батерија:

  • BT-2042  – Arbin
  • MTI-XTL osmokanalni ciklator za testiranje baterija

Уређај за тестирање горивних ћелија:

  • Smart2PEM-100Watt PEMFC Test System WonATech

Електронски микроскоп:

  • SEM-EDX PhenomProX  – Phenom World

Карактеријзација текстуралних својстава

  • BelSorp MINI-X, MICROTRAC

Компјутациони ресурси:

  • AMD CPU радне станице капацитета око 80,000 core-hour месечно, ~200 GB [4] RAM

НАУЧНА САРАДЊА И ПРОЈЕКТИ

Сарадња са научним институцијама у земљи / Collaboration with scientific institutions within the country

  • Универзитет у Београду – Институт за нуклеарне науке Винча, Београд
  • Универзитет у Београду – Хемијски факултет, Београд
  • Институт техничких наука САНУ, Београд
  • Институт за мултидисциплинарна истраживања, Београд
  • Универзитет у Београду – Технолошко-металуршки факултет
  • Универзитет у Новом Саду – Природно-математички факултет
  • Институт техничких наука САНУ

Сарадња са научним институцијама у иностранству

  • Rutgers University, New Brunswick, NJ, USA
  • Institute of Macromolecular Chemistry, Czech Academy of Sciences, Czech Republic
  • Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal
  • Atatürk University, Erzurum, Turkey
  • Center for Physical Sciences and Technology, 10257 Vilnius, Lithuania
  • Koç University, Istanbul, Türkiye
  • KTH, Stockholm
  • University of Lulea, Sweden
  • Prirodno-matematički fakultet, Univezitet u Sarajevu, BiH
  • Свеучилиште у Загребу – Факултет кемијског инжењерста и технологије
  • Faculty of Technology, University of Montenegro
  • National Institute of Chemistry in Ljubljana
  • Helmholtz Institute Ulm (HIU) / Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
  • TU Wien, Austria
  • Pavol Jozef Safarik University, Slovakia

Актуелни пројекти

  • NATO Project G6230 “Osmosis-Assisted Seawater Electrolysis for Green Offshore Hydrogen Production – SeaCAT” 2024-2027, https://www.ffh.bg.ac.rs/seacat/
  • High-performance NANosize Oxygen Electrodes: transition metals deposited ON reduced graphene oxide vs. high-entropy alloy alternatives, NANO-E-ON, Science Fund of the Republic of Serbia – Serbian Scientific Cooperation Program with the Diaspora: Support for Visits of Diaspora Scientists, 15.07.2025-15.07.2026. Jadranka Milikić, Biljana Šljukić Paunković, Igor Pašti, Nemanja Gavrilov, Kristina Radinović, Aleksandar Jovanović, Lidija Rafailović. (https://www.instagram.com/nanoe_on/)
  • ENaBLE AFOSR FA8655-25-1-7015 Project, ‘Li, Co, V-free Polyanionic Cathodes for Na-ion Batteries: Synthesis Guidelines, Strategies for Performance Improvement and Operational Mechanism Exploration’, Funded by the Air Force Office of Scientific Research, 2025-2028, Руководилац: Милица Вујковић, Учесници: Тамара Петровић (ФФХ), Јана Мишуровић и Александра Гезовић (Технолошки факултет, Универзитет Црне Горе)

Изабрани завршени пројекти

  • NATO SPS Project G5836 “Carbon-Based Batteries and Supercapacitors”, Funded by NATO Science for Peace and Security 2021-2024, Руководилац са Српске стране: Милица Вујковић, Учесници: Михајло Етински, Даница Најук-Богдановић, Бранислав Миловановић, Тамара Петровић, Вук Јовановић (ФФХ), Веселинка Грудић, Јана Мишуровић, Александра Гезовић (Технолошки факултет, Универзитет Црне Горе), Роберт Доминко, Ален Вижинтин, Јан Битенц (Хемијски Институт у Љубљани), https://www.ffh.bg.ac.rs/sps-project-g5836/
  • High-capacity Electrodes For Aqueous Rechargeable Multivalent-ion Batteries and Supercapacitors: Next step towards a hybrid model, Funded by the Science Fund of the Republic of Serbia Program for excellent projects of young researchers: PROMIS 2020-2022, Руководилац: Милица Вујковић, Учесници: Милица Васић, Душан Младеновић (ФФХ), Никола Здолшек (Институт Винча), Милош Миловић и Маја Кузмановић (Институт техничких наука САНУ),  https://www.ffh.bg.ac.rs/hisuperbat/
  • Rational design of multifunctional electrode interface for efficient electrocatalytic hydrogen production, Science fund of Republic of Serbia – PROMIS program 2020-2022, https://www.ffh.bg.ac.rs/ratiocat/
  • NATO SPS Project G5729 “Optimizing Fuel Cell Catalyst Stability upon Integration with Reforming” OFICeR, 2020-2023, https://www.ffh.bg.ac.rs/oficer/
  • Advanced Conducting Polymer‐Based Materials for Electrochemical Energy Conversion and Storage, Sensors and Environmental Protection, Funded by the Science Fund of the Republic of Serbia – IDEAS program 2022-2024, https://www.ffh.bg.ac.rs/adconpolymat/
  • EXCEL – Exploring Electrolyte Engineering for Alkaline Water Electrolysis Efficiency, Proof of Concept / Science Fund of Republic of Serbia, 2024-2025, https://www.ffh.bg.ac.rs/excel/

ПУБЛИКАЦИЈЕ

Изабрани радови у међународним научним часописима

  • Meriene Gandara, Dušan Mladenović, Marta de Jesus Oliveira Martins, Lazar Rakocević Biljana Šljukić, Emerson Sarmento Gonçalves, MAX PHASE (Nb4AlC3) For Electrocatalysis Applications, Small (2024) 2310576. https://doi.org/10.1002/smll.202310576
  • Dušan Mladenović, Jadranka Milikić, Meryem Samancı, Lazar Rakočević, Diogo M.F. Santos, Ayşe Bayrakçeken, Biljana Šljukić, Tunable transition metal oxide/carbon aerogel catalysts: Insights into oxygen reduction and supercapacitor performance, Journal of Power Sources 677 (2026) 239843. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2026.239843
  • Ana Nastasić, Kristina Radinović, Lazar Rakočević, Stevan Stojadinović, Dalibor Stanković, Biljana Šljukić, Jadranka Milikić, Efficient cobalt-based bimetallic nanocatalysts with iron, manganese, molybdenum, and nickel on reduced graphene oxide for oxygen evolution reaction, Journal of Power Sources 666 (2026) 239116. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2025.239116
  • B. Šljukić, M. Vujković, L. Amaral, D.M.F. Santos, .P. Rocha, C.A. C. Sequeira and J. L.Figueiredo, Carbon–Supported Mo2C Electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction, J. Mater. Chem. A, 3 (2015) 15505 – 15512. https://doi.org/10.1039/C5TA02346G
  • J. Milikić, M. Martins, A. S. Dobrota, G. Bozkurt, G. S.P. Soylu, A. B. Yurtcan, N. V. Skorodumova, I. A. Pašti, B. Šljukić, D. M.F. Santos, A Pt/MnV2O6 nanocomposite for the borohydride oxidation reaction, Journal of Energy Chemistry 55 (2021) 428-436. https://doi.org/10.1016/j.jechem.2020.07.029
  • A. Gezović#,, M. J. Vujković#,*, M. Milović, V. Grudić, R. Dominko, S. Mentus, Recent developments of Na4M3(PO4)2(P2O7) as the cathode material for alkaline-ion rechargeable batteries: challenges and outlook, Energy Storage Materials, 37 (2021), 243-273. 1.  https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.02.011
  • N.Denisov, S.Qin, J.Will, B. N.Vasiljevic, N. V.Skorodumova, I. A.Pašti, B. B.Sarma, B.Osuagwu, T.Yokosawa, J.Voss, J.Wirth, E.Spiecker, P.Schmuki, Light-Induced Agglomeration of Single-Atom Platinum in Photocatalysis. Adv. Mater. 35 (2023) 2206569. https://doi.org/10.1002/adma.202206569
  • M. N.Krstajić Pajić, A. S.Dobrota, A.Mazare, S.Đurđić, X.Zhou, N.Denisov, N. V.Skorodumova, D.Manojlović, R.Vasilić, I. A.Pašti, P.Schmuki, U.Lačnjevac, Polydisperse Pt Deposits Over TiO2-Nanotube-Array-Supported Ru Nanoparticles: Harnessing the Interfacial Synergy for Efficient Hydrogen Evolution Electrocatalysis. Small 21 (2025) 2411870. https://doi.org/10.1002/smll.202411870
  • H.Jung, G.Cha, H.Kim, J.Will, X.Zhou, Z.Bad’ura, G.Zoppellaro, A. S.Dobrota, N. V.Skorodumova, I. A.Pašti, B. B.Sarma, J.Schmidt, E.Spiecker, J.Breu, P.Schmuki, Cation Vacancies in Ti-Deficient TiO2 Nanosheets Enable Highly Stable Trapping of Pt Single Atoms for Persistent Photocatalytic Hydrogen Evolution. Small 21 (2025) 2502428. https://doi.org/10.1002/smll.202502428
  • D.Neumüller, L. D.Rafailović, I. A.Pašti, T.Griesser, C.Gammer, J.Eckert, Revealing the Role of Mo Leaching in the Structural Transformation of NiMo Thin Film Catalysts upon Hydrogen Evolution Reaction. Small 20 (2024) 2402200. https://doi.org/10.1002/smll.202402200
  • M. N.Krstajić Pajić, A. S.Dobrota, A.Mazare, S.Đurđić, X.Zhou, N.Denisov, N. V.Skorodumova, D.Manojlović, R.Vasilić, I. A.Pašti, P.Schmuki, U.Lačnjevac, Polydisperse Pt Deposits Over TiO2-Nanotube-Array-Supported Ru Nanoparticles: Harnessing the Interfacial Synergy for Efficient Hydrogen Evolution Electrocatalysis. Small 21 (2025) 2411870. https://doi.org/10.1002/smll.202411870

Признати патенти

Назив патента, број патента, носиоци патента

  • Литијум-јонска батерија типа LiMn2O4/H2O, LiNO3/V2O5 са воденим електролитичким раствором, број 52226
  • Водена литијум-јонска батерија типа Li1.05Cr0.10Mn1.85O4 /LiNO3 /V2O5 са додатком адитива винилен карбоната (VC), број 52909
  • Литијум-јонска батерија LiMn2O4/H2O, LiNO3/Li1.2V3O8 са воденим електролитичким раствором, број 53920
  • Композит LiFe0.95V0.05PO4/C као електродни материјал за секундарне литијум-јонске батерије са воденим електролитичким раствором, број 54346
 
 
 
МЕНИ