Dissertations / Theses on the topic 'Litio'

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química
Ingeniera Civil Química
La necesidad de reducir el uso de combustibles fósiles en los sistemas de transporte - que producen aproximadamente el 23% del CO2 emitido a nivel mundial - ha impulsado la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos e híbridos con nulas o bajas emisiones de CO2. Una alternativa para energizar estos vehículos es el uso de baterías con ánodos de litio metálico, ya que estos electrodos presentan una alta densidad de energía teórica (3.860 mAh g-1). Sin embargo, el uso de litio metálico como ánodo en baterías recargables se ve restringido por la formación y crecimiento de dendritas en su superficie durante la operación de las baterías, lo que provoca bajas eficiencias de ciclado y, eventualmente, cortocircuitos y problemas de seguridad en estos dispositivos. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo general el estudio y caracterización de ánodos de litio metálico, enfocándose en el diseño estructural de éstos, de manera que sus características de ciclabilidad y la morfología de los depósitos formados durante la operación de las baterías mejoren en relación a lo reportado en la literatura. Para ello, se estudiaron experimentalmente a partir de técnicas electroquímicas dos tipos de electrodos dentro de un capilar de vidrio, sumergidos en un electrolito 1 M LiPF6/EC-DMC: uno nivelado con los bordes del capilar (electrodo plano) y otro a 1 mm de profundidad dentro del capilar (electrodo en capilar). Estos electrodos fueron producidos a partir de la electrodeposición de litio sobre la sección transversal de un alambre de cobre de 0,32 mm de diámetro. Se observó que las diferencias entre ambos diseños influyeron en la distribución de corriente del sistema. En primer lugar, se caracterizó la nucleación de litio metálico sobre cobre. La deposición de litio ocurrió mediante un proceso de nucleación instantánea, con crecimiento de núcleos controlado por transferencia de carga para potenciales aplicados entre -75 y -200 mV vs Li+/Li0. Luego, se estudió la distribución de corriente secundaria sobre un electrodo dentro de un capilar (variando la razón entre su profundidad δ_c y radio r_c), debido a que los efectos cinéticos son relevantes en este sistema experimental por lo observado en la nucleación. La corriente se homogeniza a partir de δ_c/r_c =0,4. Para esta razón, la densidad de corriente en el centro del electrodo es un 99,3% del promedio, mientras que para δ_c=0 (electrodo plano) es de un 90,4%. El electrodo en capilar de los experimentos cumple δ_c/r_c =6,25, por lo que la distribución de corriente secundaria es uniforme sobre él. Posteriormente, se estudió la eficiencia de ciclado en función del número de ciclos para los electrodos, para potenciales catódicos aplicados entre -100 y -400 mV vs Li+/Li0 en cada ciclo. Se obtuvo que la eficiencia de ciclado fue más alta para un electrodo en capilar (60-90%, generalmente) que para uno plano (10-60%, generalmente). Además, se observó mediante micrografías SEM la morfología de depósitos de litio en experimentos potenciostáticos, obteniendo que éstos fueron más homogéneos, con menor presencia de dendritas y mayor recubrimiento sobre un electrodo en capilar. La distribución de corriente más uniforme en este caso promueve una deposición más homogénea, con una capa SEI estructuralmente más estable y, por lo tanto, con menor presencia de dendritas. Esta mayor uniformidad en los depósitos mejora la ciclabilidad por la disminución de la presencia de dendritas, las que pueden aislar parte del material activo durante el ciclado. En conclusión, a partir de los resultados de distribución de corriente, ciclabilidad y morfología, se recomienda emplear y evaluar ánodos diseñados con una razón δ_c/r_c ≥0,4 para su futuro uso en baterías recargables de litio metálico.

Calcolo della superficie curvilinea di scorrimento di un getto di litio in maniera che la pressione lungo il getto vari in maniera lineare. Formulazione di un codice di calcolo per la determinazione delle diverse possibili superfici. Studio termofluidodinamico del getto con codici CFD. Accoppiamento tra codici di sistema e codici CFD. Valutazioni delle condizioni di Incipient Boiling per il litio.

Calcolo della superficie curvilinea di scorrimento di un getto di litio in maniera che la pressione lungo il getto vari in maniera lineare. Formulazione di un codice di calcolo per la determinazione delle diverse possibili superfici. Studio termofluidodinamico del getto con codici CFD. Accoppiamento tra codici di sistema e codici CFD. Valutazioni delle condizioni di Incipient Boiling per il litio.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica
El presente documento muestra los resultados de las simulaciones de un emulador de descarga para baterías Litio-ion. La batería real (celda) estudiada es de 3,7V-4A.h. El emulador está conformado principalmente por: un modelo de batería en su configuración en línea y un conversor de voltaje boost tipo multifases. Existen diversidad de modelos de batería pero en el presente trabajo se utiliza el Thevenin-Shepherd el cual consta de un circuito eléctrico basado en Thevenin en conjunto con la ecuación modificada de voltaje de circuito abierto de Shepherd. Este tipo de modelo es adecuado para la representación de baterías reales de Litio-ion. Además, este modelo representa de mejor manera 4 importantes comportamientos de la batería real: la variación del voltaje de circuito abierto, la caída de voltaje a través de la resistencia interna, pérdidas por transferencia de carga y el efecto de capacitancia de doble capa. Estos comportamientos son representados por un circuito equivalente eléctrico (CEE) conformado por dos redes RC en serie con un resistencia. Las técnicas "Espectroscopia de la Impedancia Electroquímica (EIS siglas en ingles)" y "Extracción de Parámetros en el Dominio de Tiempo (EPDT)" son utilizadas para obtener el CEE de la batería real. La obtención adecuada de la resistencia interna de la batería real nos permite tener un modelo de batería con gran precisión. Además, el modelo permite establecer el nivel de SOC para los experimentos. Los valores de resistencias internas así como de los elementos de los CEE obtenidos son mantenidos constantes durante las simulaciones. Cabe indicar que, las pruebas experimentales fueron realizadas a temperatura constante, además las pérdidas de voltaje ocasionadas por fenómenos de difusión y en alta frecuencia no son analizadas en el presente trabajo. El software PLECS es utilizado para la realización de las simulaciones. El emulador con cada uno de estos CEE es evaluado comparando los resultados de sus simulaciones con varios perfiles de voltaje de descarga real. Estos perfiles son obtenidos de la aplicación de pulsos de corriente de descarga a una batería real en el respectivo banco de prueba. Cabe indicar que, para la reducción del nivel de rizado del voltaje de salida del emulador se utiliza el conversor de voltaje boost tipo multifases(3 fases). El control del conversor es realizado por controladores PI en conexión en cascada. Además, las ecuaciones del modelo y las funciones de transferencia de los controladores PI son llevados a un modelo discreto. La comparación entre las respuestas de voltaje simuladas y reales muestran que el emulador con un CEE obtenido mediante la técnica EIS tiene una mejor aproximación a los perfiles de voltaje de la batería real incluso cuando hay altas corrientes de descarga. Es importante destacar que, el banco de almacenamiento del vehículo eléctrico "Eolian" de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile está conformado por este tipo de batería.

Arquitecto
La minería es una de las actividades productivas de mayor importancia a nivel país, siendo Chile uno de los mayores productores de cobre a nivel mundial y dependiendo su sistema económico en gran parte de sus exportaciones. Sin embargo existen otros minerales y metales disponibles en territorio nacional, como el caso del litio, un metal existente en rocas pegmatitas y en salares, en específico para el país, en salares como el de Atacama. Lo anterior hace absolutamente necesario que se plantee una respuesta al problema de crecimiento de demanda del recurso no solo manteniendo al país como mero productor, sino que entrar al terreno de la investigación e innovación para aprovechar de mejor manera los ingresos por su explotación y a la vez beneficiar a las comunidades implicadas en sus procesos mineros.

Ingeniero Civil Mecánico
Las baterías de litio, ampliamente ocupadas en distintos equipos electrónicos y automóviles eléctricos, se deben diseñar incluyendo el manejo térmico en sus empaques. Debido a que bajas temperaturas disminuyen el rendimiento de éstas, y una altas temperaturas disminuyen su ciclo de vida. En este trabajo se analizó la dependencia de las variables de empaquetamiento, como por ejemplo la velocidad de entrada del flujo de aire de refrigeración, el espaciamiento horizontal y el espacia miento vertical, a través de números adimensionales con el fin de encontrar una parametrización de los fenómenos de transferencia de calor que se producen en un empaquetamiento de baterías de litio. Así mismo, se encontró una relación inversamente proporcional de las variables escritas con la inercia térmica de un empaque, es decir, a mayor espaciamiento o velocidad de entrada, las celdas se enfriarán con mayor rapidez. Esta relación deja de ser válida cuando las celdas están lo suficientemente alejadas para que la interacción aire-celda no se produzca, y con ello, jets de velocidad que son aprovechados para enfriar las celdas. En síntesis, debido al gran costo computacional que implica realizar una simulación fluido dinámica, se llevó a cabo una modelación matemática. La cual lleva a una buena aproximación de los fenómenos que ocurren en el enfriamiento de celdas con mayor rapidez que una simulación.

Orientador: Nancy Airoldi Teixeira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-07-14T01:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavaglieri_ClaudiaRegina_M.pdf: 4978849 bytes, checksum: a3ce8c25fe3e149acc4b30dc1da89910 (MD5) Previous issue date: 1989
Resumo: Nesta tese procuramos de forma sistemática, através de dados comportamentais e avaliações toxicológicas, uma faixa de dosagem de lítio não intoxicante, que no rato pudesse desencadear os efeitos colaterais (possivelmente semelhantes aos registrados na clínica), e não provocasse alterações comportamentais marcantes no animal normal, mas que fosse capaz de corrigir ou impedir alterações comportamentais induzidas por drogas ou outros procedimentos. Verificamos através de medidas físicas/fisiológicas, bioquímicas e comportamentais, que a dose de 1 mEq/Kg/dia dada cronicamente é mais adequada ao estudo do lítio, quando se utilizam ratos como sujeitos experimentais. Esta dose é em média tres vezes menor do que as atualmente empregadas para este fim
Abstract: The aim of this thesis was to search, through behavioral and toxicological evaluations a non-intoxicating range of lithium dosage that given to normal rats could be able to produce collateral effects (possibly the same observed in clinical trials) but no marked behavioral changes ... Note: The complete abstrct is available with the full eletronic digital thesis or dissertations
Mestrado
Fisiologia
Mestre em Ciências Biológicas

La present tesi vol contribuir a el desenvolupament de bateries totalment sòlides mitjançant la investigació de materials de capa fina fabricats amb la tècnica de dipòsit per làser premut (PLD). Les capes primes poden proporcionar una gran ràtio superfície-volum i permeten una enginyeria de material única, el que suposa un gran avantatge per reduir resistències internes, incrementar la densitat d’energia i millorar la capacitat de ciclat. En la persecució d’un major rendiment, el coll d’ampolla segueix sent el electròlit sòlid, que necessita millores en la seva capacitat de transport iònic i una reducció dels processos de degradació de les superfícies de contacte amb els elèctrodes. Un target de NASICON LI1 + xAlxTi2-x (PO4) 3 (LATP) electròlit sòlid ha estat fabricat i els primers dipòsits per PLD han estat optimitzats mitjançant una variació de la pressió de gas de procés. El comportament electroquímic de les capes dipositades ha estat avaluat. Aquestes han demostrat una adequada conductivitat iònica de l’ordre de 10-6 S cm-1, comparable a as ostentades per electròlits sòlids convencionals, com els oxinitrurs de liti (LiPON), d’aplicació comuna en bateries de capa prima actuals. Un tractament tèrmic addicional ha facilitat un increment de dos ordres de magnitud en l’conductivitat iònica, així com un descens significatiu en les seves energies d’activació, proporcionant valors propers als de l’material en volum (10-4 S cm-1 i 0.37eV, respectivament). Aquestes característiques doten les capes primes de LATP desenvolupades d’excel·lent potencial per a la seva aplicació en bateries d’estat sòlid. Un nou mètode per al dipòsit de materials d’intercalació en fase espinela LiMn2O4 (LMO) i Li4Ti5O12 (LTO) és presentat, consistent en el co-dipòsit dels materials en cada cas alternant un blanc de Li2O. Amb la finalitat de compensar les típiques perdudes de Li durant la fabricació de capes primes, la concentració de liti pot ser variada i diferents fases poden ser estabilitzades. Els gruixos de capa, la microestructura i el contingut de liti resultants tenen un gran impacte en el rendiment electroquímic. Sumat al seu gran potencial d’aplicació en bateries d’estat sòlid, les capes desenvolupades constitueixen sistemes interessants per a l’estudi de propietats fonamentals dels materials. Les capes primes proporcionen un major control en la fabricació i un accés més directe que els sistemes voluminosos a molts dels fenòmens que porten a resistències de intercara i inestabilitats, els quals necessiten d’una comprensió profunda durant l’operació dels dispositius. En una recerca de mètodes operant no destructius, de baix cost i de fàcil aplicació en condicions d’operació realistes, dues tècniques de caracterització òptica, espectroscòpia Raman i elipsometría espectroscòpica (ES), han estat implementada per al monitoratge de l’contingut de liti en capes fines . L’espectroscòpia Raman és ben coneguda en el camp per a la mesura in situ de la migració de Li. D’altra banda, la SE, tot i tractar-se d’una tècnica madura i ben instaurada per a l’anàlisi òptic de capes primes i sistemes multicapa complexos, la seva aplicació a l’anàlisi de l’rendiment de bateries amb resolució temporal roman inexplorada. En aquesta tesi, la SE s’utilitza per primera vegada per monitoritzar el moviment de liti a temps real en capes primes de LMO i LiMn1.5Ni0.5O4 (LMNO) immerses en líquids iònics. La precisa resolució temporal per a canvis de l’estat d’oxidació dels materials davant la intercalació de Li i la gran sensibilitat i resolució espacial fan de la SE una tècnica molt poderosa per a la seva aplicació en el camp de les bateries electroquímiques, especialment en l’observació de processos electroquímics transitoris en les intercares sòlid-sòlid.
La presente tesis aspira a contribuir al desarrollo de baterías totalmente sólidas mediante la investigación de materiales de capa fina fabricados con la técnica de depósito por láser pulsado (PLD). Las capas delgadas pueden proporcionar una gran ratio superficie-volumen y permiten una ingeniería de material única, lo que supone una gran ventaja para reducir resistencias internas, incrementar la densidad de energía y mejorar la capacidad de ciclado. En la persecución de un mayor rendimiento, el cuello de botella sigue siendo el electrolito sólido, que necesita mejoras en su capacidad de transporte iónico y una reducción de los procesos de degradación de las superficies de contacto con los electrodos. Un target de NASICON Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP) electrolito sólido ha sido fabricado y los primeros depósitos por PLD han sido optimizados mediante una variación de la presión del gas de proceso. El comportamiento electroquímico de las capas depositadas ha sido evaluado. Éstas han demostrado una adecuada conductividad iónica del orden de 10-6 S cm-1, comparable a as ostentadas por electrolitos sólidos convencionales, como los oxinitruros de litio (LiPON), de aplicación común en baterías de capa delgada actuales. Un tratamiento térmico adicional ha facilitado un incremento de dos órdenes de magnitud en la conductividad iónica, así como un descenso significativo en sus energías de activación, proporcionando valores cercanos a los del material en volumen (10-4 S cm-1 y 0.37eV, respectivamente). Estas características dotan las capas delgadas de LATP desarrolladas de excelente potencial para su aplicación en baterías de estado sólido. Un nuevo método para el depósito de materiales de intercalación en fase espinela LiMn2O4 (LMO) y Li4Ti5O12 (LTO) es presentado, consistente en el co-depósito de los materiales en cada caso alternando un blanco de Li2O. Con la finalidad de compensar las típicas perdidas de Li durante la fabricación de capas delgadas, la concentración de litio puede ser variada y diferentes fases pueden ser estabilizadas. Los grosores de capa, la microestructura y el contenido de litio resultantes tienen un gran impacto en el rendimiento electroquímico. Sumado a su gran potencial de aplicación en baterías de estado sólido, las capas desarrolladas constituyen sistemas interesantes para el estudio de propiedades fundamentales de los materiales. Las capas delgadas proporcionan un mayor control en la fabricación y un acceso más directo que los sistemas voluminosos a muchos de los fenómenos que llevan a resistencias de intercara e inestabilidades, los cuales necesitan de una comprensión profunda durante la operación de los dispositivos. En una búsqueda de métodos operando no destructivos, de bajo coste y de fácil aplicación en condiciones de operación realistas, dos técnicas de caracterización óptica, espectroscopia Raman y elipsometría espectroscópica (SE), han sido implementada para la monitorización del contenido de litio en capas finas. La espectroscopia Raman es bien conocida en el campo para la medida in situ de la migración de Li. Por otro lado, la SE, a pesar de tratarse de una técnica madura y bien instaurada para el análisis óptico de capas delgadas y sistemas multi-capa complejos, su aplicación al análisis del rendimiento de baterías con resolución temporal permanece inexplorada. En esta tesis, la SE se utiliza por primera vez para monitorizar el movimiento de litio a tiempo real en capas delgadas de LMO y LiMn1.5Ni0.5O4 (LMNO) inmersas en líquidos iónicos. La precisa resolución temporal para cambios del estado de oxidación de los materiales frente a la intercalación de Li y la gran sensibilidad y resolución espacial hacen de la SE una técnica muy poderosa para su aplicación en el campo de las baterías electroquímicas, especialmente en la observación de procesos electroquímicos transitorios en las intercaras sólido-sólido.
This thesis aims to contribute to the development of all-solid-state batteries (ASSBs) on lithium-ion basis by the investigation of thin film materials fabricated by Pulsed Laser Deposition (PLD), holding opportunity of producing large-areas (up to 4 inch) covered by homogeneous thin layers. Thin films enable high surface-to-volume ratios and generate a unique material engineering, which is of great advantage for lower internal resistances, higher energy densities and good rate capability. Bottleneck for battery performance remains the solid-state electrolyte, which needs to be improved by tailoring mass transport and reducing interfacial degradation processes. A suitable target of NASICON-like Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP) solid-electrolyte has been fabricated and first layer depositions in a large-area PLD have been optimized under variation of the background gas pressure. Thin film electrochemical performances have been evaluated accordingly, demonstrating good ionic conductivities ̴ 10-6 S cm-1 as-deposited, comparable to conventional solid electrolytes (such as phosphorous oxynitrates) currently under application in thin film batteries. An additional heat treatment revealed an increase of two orders of magnitude in ionic conductivity and a significant drop in overall activation energies, providing values close to the bulk material with ̴ 10-4 S cm-1 and 0.37 eV, respectively. All these features make the developed LATP thin films excellent candidates for their application as electroytes in ASSBs. A new PLD approach for the deposition of spinel intercalation materials LiMn2O4 (LMO) and Li4Ti5O12 (LTO) is further presented by multi-layer pulsed laser co-deposition with Li2O addition. In the aim of compensating for typically appearing lithium losses during thin film fabrication, lithium concentration can be varied and different phases stabilized. Resulting layer thicknesses, microstructure and lithium content have a great impact on the electrochemical performance. Summed to their direct application potential in thin film ASSB, the developed layers constitute interesting systems for the study of the fundamental properties of materials. Thin films provide high fabrication control and more direct access than bulk systems to some phenomena inducing interfacial resistances and material instabilities, which are calling for a deeper understanding upon device operation. Seeking for non-destructive in-situ/operando techniques of low cost, facile use and realistic device operation conditions, Raman spectroscopy and Spectroscopic Ellipsometry (SE) are applied to the operando monitoring in the lithium storage. Raman spectroscopy is already well known in the field of in-situ probing for lithium-ion migration, but SE, although it is widely established for the optical analysis of thin films and complex multi-layer systems, it remains unexplored for the time-resolved analysis of battery performance. In this thesis, SE is used for probing lithium-ion movements in real-time for LMO and LiMn1.5Ni0.5O4 (LMNO) thin films in ionic liquids. The accurate time-resolution for changes in the ionic oxidation states upon lithium (de-) intercalation and the high surface and interface sensitivity make operando SE a powerful technique for the observation of time-transient electrochemical processes at the solid-solid interface.

Negli ultimi anni è aumentato esponenzialmente l’interesse per la trazione elettrica, applicata ai veicoli, per abbattere i livelli di inquinamento sempre più crescenti nel nostro pianeta. Per sviluppare al meglio il veicolo elettrico, è necessario migliorare le prestazioni dei singoli componenti. Uno di questi componenti, la batteria agli ioni di litio, può avere molto più margine di miglioramento rispetto agli altri.

Memoria (licenciado en ciencias jurídicas y sociales)
No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo
La finalidad de este trabajo es entregar una perspectiva más unificada respecto a la discusión sobre el litio. Existe muy poca información pública, oficial, sistematizada y objetiva sobre el tema. La gran mayoría de la información que se ha recibido al respecto proviene de distintos medios de prensa, lo cual hace preguntarnos si ese es un buen instrumento para tratar un 5 tema que está adquiriendo relevancia para la economía nacional. Realmente espero que este trabajo colabore en entregar sólidos conocimientos respecto al tema, en particular, la importancia que le toca a la legislación minera el contribuir a soluciones al respecto.

La gran demanda de tratamientos estéticos por parte de los pacientes, supone un reto para los rehabilitadores orales, por lo que siempre están en búsqueda del material ideal. Las cerámicas dentales, poseen características que le permiten mimetizar la apariencia de los dientes naturales, por sus propiedades físicas y químicas, las cuales dependen de su composición. Poseen una fase vítrea que le aporta características estéticas y una fase cristalina que le aporta propiedades mecánicas. Clínicamente, es el conocimiento de la composición química la cerámica lo que le permitirá al odontólogo hacer una selección correcta a la hora de rehabilitar a sus pacientes. Dentro de la clasificación de las cerámicas, de acuerdo a su composición química están las cerámicas vítreas reforzadas, siendo el disilicato de litio la de más reciente aparición, por lo que muchos aspectos de ella están poco estudiados. El color de una restauración y su estabilidad en el tiempo es uno de los aspectos más buscados por el odontólogo, esta estabilidad puede verse afectada por características propias del material, hábitos de consumo de sustancias pigmentantes, por parte del paciente, o por actos clínicos que puede realizar el profesional. Aun cuando al literatura refiere que las restauraciones no deben ser ajustadas, una vez cementadas en la boca del paciente, son muchas las situaciones clínicas que obligan a realizar esta maniobra, quedando expuesta la estructura cerámica a los pigmentos de la cavidad oral, por otra parte dependiendo del tipo de cerámica, del instrumental con el que se haga el ajuste y con el que se haga un pulido posterior, puede originarse un deterioro de las características de estas. Dado que el disilicato de litio es una cerámica poco estudiada y en especial el apartado que relaciona la rugosidad superficial con la estabilidad del color, se decidió hacer este trabajo de investigación. En el cual se obtuvieron resultados que indican que hay una relación directa entre la estabilidad del color y la superficie de la cerámica, así como una capacidad de tinción diferente según la sustancia estudiada y el tiempo transcurrido.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 10/3/2020.
Ingeniero Civil Mecánico
Las baterías Ión-Litio resultan ser una alternativa muy eficiente para aplicaciones móviles. Sin embargo muchos aspectos de su desempeño y seguridad son fuertemente afectados por la temperatura de operación de las celdas al interior de la batería, entre estos aspectos destacan la vida útil y la eficiencia. Teniendo en cuenta lo anterior, el Centro de Energía (C.E.) de FCFM decidió investigar el comportamiento térmico de los arreglos de celdas Ión-Litio, con miras a la implementación de un software de optimización para el diseño de baterías, para lo cual generó diversos modelos de predicción de temperatura. Como objetivos de este trabajo se tiene la caracterización del comportamiento térmico de una batería, con ventilación forzada, en función de distintas condiciones de operación y de configuración. Asimismo se pretende contrastar los resultados experimentales con las simulaciones en fluidodinámica computacional (CFD) y el modelo paramétrico, ambos generados por el C.E. Junto con lo anterior, también se espera identificar y comparar en importancia los distintos factores que influyen en el aumento de la temperatura de las baterías. Lo anterior se logra por medio del diseño, construcción e implementación de un equipo capaz de medir la temperatura de las celdas para distintas disposiciones de estas, pudiendo variar el caudal de aire que fluye a través de la batería y midiendo la caída de presión. Para la experimentación se cuenta con 2 disposiciones de celdas distintas y se experimenta con 3 caudales distintos por disposición. Asimismo se generan repeticiones de experimentos para asegurar la existencia de resultados similares para condiciones similares. Posterior a la etapa de experimentación se analizan los datos obtenidos y validan o rechazan los modelos propuestos. Como resultados se tiene que el comportamiento térmico que rige el enfriamiento de las celdas no es el predicho por los modelos contrastados, comportamiento tipo decaimiento exponencial, existiendo una diferencia entre el modelo y el experimento de hasta 4 °C. Este enfriamiento sucede de manera más rápida de lo predicho y es regido por una función levemente distinta a la utilizada por los modelos. Asimismo también se tiene que la configuración de las celdas tuvo poca influencia en la velocidad promedio de enfriamiento, sin embargo esta si tuvo gran influencia en la homogeneidad de la temperatura dentro de la batería. En cuanto a los modelos contrastados, el modelo paramétrico mostró una tendencia distinta a la de los resultados obtenidos, lo cual significó su invalidez en la predicción. Por el otro lado, los resultados en las simulaciones de CFD tuvieron un error relativo de hasta un 138% invalidándolos también. Como principal trabajo futuro queda propuesta la creación de un modelo de enfriamiento que prediga con mayor certeza el decaimiento de temperatura de las celdas, para lo cual se propone el modelo fractal. Asimismo se hace necesaria la investigación de la velocidad óptima de ventilación del arreglo.

Orientador : Nancy Airoldi Teixeira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicas
Made available in DSpace on 2018-08-03T11:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme_MarciaCristinaGuimaraes_M.pdf: 18477083 bytes, checksum: 672dd9860329d557bc62d719463c779b (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: o lítio (Lj+)é comumente utilizado como agente estabilizador do humor no tratamento e profilaxia de pacientes com transtorno afetivo bipolar. Estudos recentes indicam que pacientes bipolares grávidas não devem ser orientadas a interromper o tratamento, pois a descontinuidade da administração do Li+ pode levar à recorrência da doença e, conseqüentemente, ao aumento da taxa de suicídio. No entanto, o tratamento com Li+ pode alterar o desenvolvimento comportamental das gerações descendentes na idade adulta, quando administrado durante o período puerperal. Investigamos o impacto da exposição perinatal ao cloreto de lítio sobre a exploração/emocionalidade, aprendizagem e memória nos descendentes de ratas em idade adulta. Ratas Wistar foram tratadas com solução de cloreto de lítio 10 mM ou cloreto de sódio, na mesma concentração, como única fonte de água durante todo o período perinatal. Após o nascimento, foi aplicada a adoção cruzada da metade das ninhadas, formando os seguintes grupos experimentais (N = 10 ninhadas/grupo): 1) Sal - Na+ durante a gravidez e lactação; 2) LiPós - Na+durante a gravidez e Li+durante a lactação; 3) LiPré - Li+durante a gravidez e Na+ durante a lactação; 4) Li - Li+ durante a gravidez e lactação. Os resultados encontrados sugerem que o tratamento pré e pós-natal com Li+ ocasiona um prejuízo da atenção/aquisição da aprendizagem em descendentes fêmeas na idade adulta
Abstract: Bipolar disorder, a distinct, lifelong mental illness that affects million people in the world, is associated with a high incidence of comorbidity, and ends with completed suicide in 10% to 15% of diagnosed individuais. Lithium salt (Lj+) is a mood-stabilizing drug that is frequently used for treatment and prophylaxis of this iIIness. Because several controlled studies have shown that lithium discontinuation was associated with recurrence during pregnancy or puerperium, some pacients are oriented to continue lithium therapy. The purpose of our study is to investigate the impact of lithium chloride neonatal exhibition in emotionality/exploratory and memory/learning behavior at adult age. Female Wistar rats were treated with either LiCI 10 mM or NaCI 10 mM ad libitum as the only source of fluid during the prenatal and lactating periods. Following birth, pups were cross-fostered to form four experimental groups (N = 10 litters each): a) 5al- saline during prenatal and lactating periods; b) LiPós - LiCI during lactating period only; c) LiPré - LiCI during prenatal period only; d) Li - LiCI during prenatal and lactating periods. The results found learning percentage difference (Li = 24,4% x Sal = 70,1%; ANOVA e Student-Newman-Keuls, **p=0,0075). These data suggests that prenatal and postnatallithium treatment damages attention/acquisition performances, induced in rats at adult age
Mestrado
Mestre em Farmacologia

Il presente elaborato di tesi affronta un tema di grande attualità: la corsa alla mobilità elettrica che vede il litio come elemento protagonista della propulsione del futuro; le batterie derivanti da questo elemento, rappresentano infatti, una soluzione tecnologica per raggiungere la neutralità climatica e sostituzione dei combustibili fossili. Da questo presupposto è sorta la necessità di comprendere più profondamente quali fossero le complesse implicazioni sociali, economiche ed ambientali, nonché le possibili conseguenze in termini di sicurezza relative al litio, al fine di definire delle linee guida sotto il profilo della sicurezza antincendio, per la corretta progettazione degli organismi edilizi che ospitano dispositivi ricaricabili ed in particolare quelli contenenti batterie agli ioni di litio. Questa trattazione sarà accompagnata da un’elaborazione analitica dei dati raccolti con l’intento di comprendere le quantità in gioco, le tendenze del mercato e di offrire una panoramica sugli obbiettivi internazionali posti dai vari paesi sul tema della mobilità elettrica, proiettandoli agli anni individuati come fondamentali per ridurre le drammatiche conseguenze dei cambiamenti climatici (2050), con tutte le implicazioni che potrebbero comprometterne la riuscita. Verrà affronta la progettualità degli organismi edilizi che ospitano dispositivi al litio nelle diverse fasi del ciclo di vita, attraverso l’analisi della sicurezza delle batterie utilizzate per la mobilità elettrica, indagandone le vulnerabilità, i vari meccanismi di danno e conseguenze a cose, persone e ambiente, le criticità e le normative di riferimento, con un focus sulla cosiddetta catena logistica. Individuando nel rischio di incendio la principale conseguenza di un evento incidentale si proporranno linee guida di riferimento sotto il profilo antincendio; in particolare, sull’impostazione offerta dal Codice di prevenzione incendi, verranno individuate specifiche prescrizioni.

Le batterie agli ioni di litio sono considerate la tecnologia più avanzata per potere immagazzinare energia in campo automotive. Le celle, non potendo fornire da sole l’energia e la potenza necessaria, sono disposte in serie e/o in parallelo andando a formare dei pacchi batteria. Il problema che nasce è che nessuna cella è esattamente uguale alle altre e queste differenze tra cella e cella portano ad uno sbilanciamento di carica tra di loro che può limitare notevolmente le prestazioni. Le celle devono quindi sempre rimanere il più bilanciate possibile. In questo elaborato sono presentate e confrontate tra loro due tecniche di bilanciamento, una di tipo passivo e una di tipo attivo, quest’ultima inoltre è stata interamente progettata. La trattazione inizia con la modellazione di una batteria agli ioni di litio mediante lo sviluppo di un modello “a circuito equivalente” della cella, con lo scopo di descriverne il comportamento dinamico. Si prosegue con l’identificazione dei parametri del modello mediante tecniche off-line come il metodo dei minimi quadrati. Questo processo è stato effettuato su una batteria 24V 60Ah 8s1p, composta da celle LiFePO4, utilizzando un BMS per applicazioni industriali/simil-automotive. L’obbiettivo dell’identificazione dei parametri è la caratterizzazione di una cella LiFePO4 sia in termini di parametri “medi”, sia in termini di dispersione dei parametri fra celle. Le tecniche di bilanciamento sono poi presentate con uno studio del loro stato dell’arte e per la tecnica di bilanciamento attivo si è progettato e sviluppato l’algoritmo di controllo. Per entrambi i metodi si è implementato il bilanciamento nel modello di cella di Simulink. Il confronto tra queste due soluzioni si è effettuato svolgendo delle simulazioni considerando varie situazioni di sbilanciamento di partenza. Per finire, i risultati di queste simulazioni sono stati analizzati e confrontati in termini di prestazioni quali tempo impiegato e energia utilizzata.

En la presente memoria se describe el estudio sobre la preparación y reactividad de derivados carbocíclicos de litio, y la preparación y reactividad de derivados de carbenos N-heterocíclicos de paladio y de rodio. En el primer capítulo se estudia la reacción de litiación del clorometilciclopropano y del bromometilciclobutano empleando litio metálico y una cantidad subestequiométrica de un areno, y la posterior reacción de los intermedios de litio generados con distintos compuestos carbonílicos. El uso de DTBB (4,4’-di-terc-butilbifenilo) en THF a –78 oC y en presencia del electrófilo (condiciones de reacción tipo Barbier) dio lugar, tras hidrólisis, a los correspondientes cicloalquilmetilalcanoles. Por el contrario, llevando a cabo el proceso de litiación con naftaleno en dietil éter a 0 ó 25 oC, el intermedio de litio sufre reordenamiento hacia el derivado homoalil-litio o bishomoalil-litio. La posterior reacción con compuestos carbonílicos permite la preparación de alcoholes insaturados. En el segundo capítulo se estudia en primer lugar la preparación de sales de imidazolio funcionalizadas con un grupo hidroxilo, por apertura de epóxidos con imidazol y posterior reacción con haluros de alquilo. A continuación, estas sales se han empleado en la preparación de complejos metálicos de paladio y rodio con un ligando carbeno N-heterocíclico. Los complejos, bien definidos, biscarbénico de paladio [(NHC)2PdCl2] y monocarbénico de rodio [(NHC)Rh(COD)Cl] han sido preparados por metalación directa empleando precursores básicos tanto de paladio como de rodio. Finalmente, se ha estudiado la actividad catalítica de estos complejos en diferentes procesos. El complejo de paladio se ha empleado en la reacción de acoplamiento de Hiyama, en ausencia de fluoruros y por irradicación en microondas, de diferentes (trialcoxi)arilsilanos con bromuros y cloruros de arilo. También se estudio la reacción de acoplamiento de Heck-Matsuda, catalizada por NHC-Pd, de diferentes tetrafluoroboratos de bencenodiazonio con acrilatos, acrilamida, estireno y ciclohexeno. Por otra parte, el complejo de NHC-Rh se ha mostrado activo en la reacción de adición conjugada de ácidos arilborónicos a cetonas α,β-insaturadas.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica
Las celdas de ion litio son muy utilizadas en la actualidad debido a características como su gran densidad de almacenamiento energético, ligereza y moderada vida útil. Pero esta tecnología tiene la desventaja de poseer una sensibilidad extrema a temperaturas altas, donde un mal manejo térmico implica una disminución en su rendimiento y vida útil, incluso hasta problemas de seguridad para el usuario como fugas térmicas y explosiones. Esta poca tolerancia a temperaturas elevadas ha ocasionado diversas investigaciones que se centran modelos térmicos, sistemas de gestión térmica y empaquetamientos. Dentro de estos estudios no ha habido alguno que profundice la influencia del empaquetamiento modular en el rendimiento térmicos de las celdas. Debido a esto en el presente trabajo se investigó como afecta en el rendimiento térmico al empaquetar modularmente celdas de ion litio INR2650. Para lo que se utilizó un túnel de viento adaptado previamente para el análisis térmico de celdas de ion litio, y se realizó mediciones de la temperatura de las celdas que conformaban el módulo durante el proceso de descarga eléctrica (enfriadas a convección natural) y después de la descarga (enfriamiento por aire forzado). Este fue un estudio paramétrico donde se realizaron 90 experimentaciones con diferentes parámetros, los cuales fueron: El largo del módulo, se estudió largos de 1 a 10 columnas. La rapidez del flujo de enfriamiento (2.7m/s ; 3.0m/s y 3.3m/s) Finalmente la tasa de descarga electrica: 0.25C, 0.5C y 1C. Los resultados obtenidos para el proceso de descarga antes del enfriamiento indican que la celda de mayor temperatura tiende a ubicarse generalmente en el centro del módulo, por lo que es posible a futuro diseñar un sistema de ventilación orientado a mejorar este tipo de distribución térmica. Ademas a tasas de descarga de 0.25C las temperaturas de las celdas se mantiene dentro de indicadores térmicos óptimos independiente del largo del módulo, no así para tasas de descarga mayores. Finalmente los resultados para el proceso de enfriamiento después de la descarga muestran que el coeficiente de transferencia por convección para los tres primeros largos del módulo es el de mayor magnitud y se mantiene estable sin depender de la tasa de descarga o rapidez del flujo de enfriamiento. Para otros largos este coeficiente disminuye rápidamente. Estos resultados muestran que enfriar el empaquetamiento de forma modular puede ser una buena alternativa para mejorar el rendimiento térmico de las celdas.

Questa tesi èstata sviluppata nel corso di un programma di tirocinio presso l’azienda Manz Italy srl, leader dei costruttori di macchine automatiche per batterie al litio e condensatori. Nel seguente elaborato verranno analizzati i principali processi per la produzione delle batterie al litio fornendo una descrizione della loro struttura e funzionamento. Dato che i veicoli ibridi ed elettrici stanno subendo l’enorme sviluppo negli ultimi anni, la produzione di batteria al litio per uso di veicolo è diventata particolarmente importante. Verranno illustrati particolarmente il processo della laminazione della cella, il test elettrico e il processo del filling dell’elettrolita. Lo scopo è di caratterizzare questi processi produttivi della batteria al litio. La laminazione ha lo scopo di fare aderire meglio tra gli elettrodi e il separatore per ottenere una migliore prestazione. Il test elettrico ad alta tensione serve per capire se le mono-celle o lo stack siano in cortocircuito a causa di difetti nella separazione galvanica degli elettrodi. L'obiettivo del processo di filling è garantire che l'elettrolita riempia completamente e in modo omogeneo le porosità libere dei materiali e le strutture degli elettrodi per ottenere che tutte le celle raggiungano la capacità progettata.

Ingeniería Civil Industrial
En la actualidad, Chile no está ajeno a muchas de las contingencias globales, así, temas como la disminución de las emisiones de carbono, para hacer frente a los efectos del calentamiento global y el inminente fin de la era del petróleo, son factores que afectan a cualquier país. Ante este nuevo escenario, muchos actores a nivel mundial están realizando iniciativas en torno a la electromovilidad y las baterías de litio que están todavía en una etapa de desarrollo, por ello existe la convicción de que Chile pueda tomar una posición activa en este proceso, mediante las innovaciones y emprendimientos científicos. El objetivo del presente trabajo es proveer un Plan Estratégico para el Centro de Innovación del Litio, de manera que sea una institución sustentable y colaborar con el objetivo estratégico que ellos se han propuesto: ser en un futuro cercano, un centro reconocido mundialmente por promover y desarrollar ideas e iniciativas en el dominio de la electromovilidad y las baterías de litio. Considerando tanto los aspectos internos como los aspectos externos de la organización. Para esto se plantea como metodología la recopilación de informaciones de los distintos Centros de Investigación relacionados con el ámbito de la investigación y desarrollo, y así determinar los pilares principales para lograr la sustentabilidad del Centro. Entre las propuestas se destaca la generación de la sustentabilidad mediante el modelo de asociatividad para incentivar mayor colaboración entre las empresas y el Centro, en donde se pretende aprovechar la sinergia para avanzar en el fortalecimiento tanto de los proyectos de investigación como el vínculo de unión, de manera que se genere un ambiente de cooperación entre el mundo académico y el mundo empresarial, estimulando la confluencia entre la oferta de conocimiento científico e ideas innovadoras con la demanda del mundo empresarial, creando posibilidades reales para el privado de invertir en oportunidades de negocios, haciendo que estas semillas de la innovación puedan crecer y generar un impacto a nivel regional y global, contribuyendo así la sustentabilidad del propio Centro y el crecimiento económico de Chile para que sea un país desarrollado.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica
Los últimos desarrollos en baterías de ión-litio han permitido una verdadera revolución en la industria automotriz. Los vehículos eléctricos representan una porción del mercado que aumenta año a año. Estos vehículos operan bajo condiciones variables, requiriendo de bancos de baterías para hacer frente a las respectivas demandas de torque y potencia. En este trabajo construimos un simulador que, dado el tamaño del banco, determina cuando una recarga (autonomía) o reemplazo del banco (vida útil remanente) son necesarios. Con este fin estudiamos los indicadores de Estado-de-Carga (SOC), y Estado-de-Salud (SOH), usando modelos en espacio de estados discreto. Las predicciones se basan en una caracterización probabilística de los perfiles de uso en un vehículo eléctrico, que a su vez son una función de entradas genéricas, e.g. el mapa de la misión, las características mecánicas del vehículo, perfiles de conducción y configuración del banco de baterías. En nuestro enfoque estocástico, el pronóstico para el SOC y SOH son generados en un esquema basado en filtro de partículas, con medidas de riesgo e intervalos de confianza obtenidos tanto para el fin-de- la-descarga (en cada ciclo) como para el fin-de-vida-útil (reemplazo). Estos esquemas se benefician de la incorporación de metamodelos para la resistencia óh- mica interna y la eficiencia de Coulomb del banco. El primero depende de la demanda de corriente y el SOC, mientras el segundo se basa en la magnitud de la corriente y la profundi- dad de cada descarga. Ambos metamodelos son incluidos dentro del esquema del SOC/SOH, i) efectivamente introduciendo nueva fenomenología en ellos, y ii) proveyendo de una conex- ión entre el SOC/SOH y el cómo cada descarga afecta el estado de salud del banco de baterías como un todo. También presentamos una metodología para experimentos de laboratorio que son capaces de determinar estas cantidades empíricamente en baterías de ión-litio. Consideramos efectos ignorados hasta ahora en este tipo de modelos empíricos, i.e. cómo las condiciones de operación en una descarga conciernen al pronóstico de la vida útil rema- nente, y cómo las dependencias de la impedancia interna afectan la autonomía del vehículo. Un sub-producto de este trabajo es el mejoramiento del rango de opciones, modularidad y velocidad de ejecución de algoritmos. Finalmente, establecemos aquí las bases para trabajo futuro en diseño óptimo de bancos de baterías en función de perfiles de uso particulares.

Orientador: Yoshiyuki Hase
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-18T01:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vazquez_PedroAntonioMuniz_M.pdf: 1512664 bytes, checksum: cffca356f5cc7e41e16bde6c36c7be0d (MD5) Previous issue date: 1987
Mestrado

Magíster en Gestión para la Globalización
El objetivo de la presente tesis es presentar un plan de negocios para la implementación de una fábrica de baterías de litio en Chile enfocada en la venta de baterías de litio al mercado latinoamericano y norteamericano. Esto implica definir las especificaciones de la batería que se va a vender en función de futuras necesidades de los clientes, como definir las especificaciones de la fábrica necesaria para realizar la manufactura de la batería. La oportunidad de negocio se presenta ante diversos factores. Por una parte se espera una demanda de baterías de litio de 183 GWh para el 2023 y de 336 GWh para el 2026 a nivel mundial lo que representa más de 5 veces la capacidad actual en menos de 10 años. Esta se ve empujada por la fuerte penetración de vehículos eléctricos. A su vez se estima que en Latinoamérica la demanda generada solo por Vehículos eléctricos será 5GWh el 2023 y crecerá a 12GWh al 2026 y continuará su expansión. Por otra parte, no existen fábricas importantes de baterías de litio en Sudamérica que suplan la demanda futura. Esto abre la oportunidad para que desde Chile se supla la demanda considerando su emplazamiento conectado a pocos días de grandes centros de consumo, su estabilidad económica y política, sus tratados de libre comercio con múltiples economías y su conexión a Asia desde el Pacífico. A su vez posee producción de litio que permite realizar contratos a largo plazo y asegurar el suministro. El mercado objetivo para este proyecto se estima en 16GWh anual al 2026 equivalente a 2.4 billones de dólares. El proyecto considera una inversión de 879.5 millones de dólares que serán invertidos en un periodo de 5 años, partiendo el año 2021 e iniciando su operación el año 2023. Posteriormente continúa la expansión de la fábrica hasta fines del año 2025. La operación del proyecto se considera en un periodo de 23 años. Esta construcción por fase le dará flexibilidad para adecuarse a cambios bruscos de demanda proyectada. El proyecto posee un VAN de $2,2 billones de USD y una TIR del 31%, probando en un primer esfuerzo la viabilidad financiera del proyecto. El análisis de sensibilidad muestra que el proyecto es muy sensible tanto al costo de las materias primas como a la proyección del precio futuro, siendo necesario usar la tecnología más moderna y flexible para adoptar nuevos cambios tecnológicos, como también siendo necesario generar contratos a suministro a largo plazo para eliminar el riesgo del costo de la materia prima. El componente internacional está enfocado por una parte en traer empresas fabricantes de baterías de litio del extranjero a Chile y posteriormente vender baterías en Latinoamérica y Norteamérica. Las principales recomendaciones consideran centrar esfuerzos en generar una agenda política para el fomento a la inversión y al desarrollo del mercado interno considerando metas de penetración de vehículos eléctricos. Logrado esto entonces se puede presentar una oferta atractiva a potenciales inversionistas. A posteriori será necesario entablar relaciones con potenciales proveedores para disminuir los riesgos de suministro. En una siguiente iteración será necesario evaluar la forma óptima de insertarse en la cadena de valor con el fin de minimizar el riesgo de inversionistas y generar dinámicamente la industria.

Le capacità di stoccaggio energetico, la longevità e la sicurezza delle batterie litio-ione (LIBs) ricaricabili esistenti che utilizzano la grafite come materiale anodico sono considerate insufficienti per soddisfare i rigorosi requisiti del mercato dell'accumulo di energia. Un rinnovato interesse è ora dedicato all’anodo di litio metallico ad alta energia, sebbene i problemi dovuti alla crescita incontrollata di strutture dendritiche di litio debbano ancora essere risolti. A tal fine, il focus di questa tesi è l'ottimizzazione di soluzioni elettrolitiche in grado di mitigare i problemi che interessano l'anodo di litio metallico, e la ricerca di materiali anodici alternativi con elevata capacità di accumulo di ioni Li+. Il Capitolo 1 introduce la conoscenza di base delle richieste energetiche mondiali, concentrandosi sull'importanza dello sviluppo di LIBs. Il Capitolo 2 presenta il concetto fondamentale delle tecnologie delle batterie al litio, inclusa la prospettiva storica della batteria, le basi del dispositivo, i materiali catodici, i materiali anodici, gli elettroliti e le batterie al litio metallico. Il Capitolo 3 riporta una descrizione dei reagenti chimici utilizzati e una panoramica dei principi della strumentazione. La preparazione dei materiali elettrodici, le configurazioni delle celle e i principi di funzionamento delle tecniche di caratterizzazione sono descritti in dettaglio nel Capitolo 4. Nel Capitolo 5 viene fornito uno studio elettrochimico di soluzioni elettrolitiche che dissolvono sali di litio dette “end-capped glymes” per batterie al litio metallico. Varie formulazioni di elettroliti, tra cui trietilene e dietilenglicole dimetil etere come solventi e sali di litio che impiegano anioni quali bis(fluorosulfonil)immide, bis(trifluorometansolfonil)immide e bis(pentafluoroetansulfonil)immide, sono esplorate. Vengono studiate le proprietà di trasporto ionico, le caratteristiche dell'interfase litio/elettrolita e la finestra di stabilità elettrochimica di sei soluzioni. Le sei soluzioni elettrolitiche vengono studiate in cella utilizzando il catodo di litio ferro fosfato (LFP) e l'anodo di litio metallico ad alta energia. I risultati rivelano che la composizione elettrolitica ha un effetto notevole sulle prestazioni delle celle e indicano le soluzioni di sale LiTFSI in glymes come le formulazioni più adeguate per una possibile applicazione. Le batterie al litio metallico ad alte prestazioni vengono ottenute utilizzando le sei soluzioni elettrolitiche sopra menzionate migliorate con l’additivo LiNO3, e un catodo olivinico, come viene mostrato nel Capitolo 6. La migliore batteria Li/LFP eroga 154 mAh g−1 a C/3 (1C = 170 mA g−1) senza alcun decadimento dopo 200 cicli. I test a 1C e 5C mostrano capacità iniziali di circa 150 e 140 mAh g−1, una ritenzione superiore al 70% dopo 500 cicli e un'adeguata evoluzione dell’interfase elettrodo/elettrolita. Un composto NiO@C viene preparato attraverso un percorso di sintesi alternativo che coinvolge la precipitazione di un precursore di carbonio su polvere nanometrica di NiO, la ricottura sotto argon per formare un nucleo di Ni, e l'ossidazione a temperatura moderata, come mostrato nel Capitolo 7. Il materiale NiO@C mostra un comportamento altamente migliorato in una semicella al litio rispetto al semplice NiO grazie alla cinetica degli elettrodi più rapida e alla superiore stabilitàrispetto al trasferimento elettrochimico, portando a una capacità reversibile che si avvicina a 800 mAh g−1, un ciclo di vita molto migliorato e una promettente rate capability. L'applicabilità dell'anodo NiO@C è ulteriormente studiata in una cella litio-ione NiO@C/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2, che opera a circa 2.5 V erogando 160 mAh g−1 rispetto alla massa del catodo. La cella mostra una risposta stabile su 80 cicli ad una corrente di C/2 (dove 1C è 170 mA g−1 riferendosi all'elettrodo positivo) con efficienza coulombica che va dal 97% al 99%.
The storage capabilities, longevity, and safety characteristics in existing rechargeable lithium-ion batteries (LIBs) using graphite as anode materials, are regarded as insufficient to meet the vigorous requirements of energy storage market. A renewed interest is now devoted towards high-energy lithium-metal anode though the issues of uncontrolled lithium dendrite growth need to be resolved urgently. To this end, the focus of this thesis is optimization of suitable electrolyte solutions that can mitigate the issues affecting the lithium metal anode, and search for alternative anode materials with high Li+ storage capacity. Chapters 1 introduces the background knowledge of the world energy demands, focusing on the importance of developing LIBs. Chapter 2 presents the fundamental concept of lithium battery technologies, including the historical outlook of battery, battery basics, cathode materials, anode materials, electrolytes, and lithium metal batteries. Chapter 3 reports a description of the used chemical reagents and an overview of the instrumentation principles. The preparation of electrode materials, cell configurations, and working principles of the characterization techniques are detailed in Chapter 4. An electrochemical study of end-capped glymes dissolving lithium salts as electrolyte solutions for lithium metal batteries is given in Chapter 5. Various electrolyte formulations including triethylene and diethylene glycol dimethyl ethers as solvents and lithium salts employing bis(fluorosulfonyl)imide, bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, and bis(pentafluoroethanesulfonyl)imide anions are explored. The ion transport properties, the lithium/electrolyte interphase characteristics, and the electrochemical stability window of six solutions are investigated. Six electrolyte solutions are studied in cells using the lithium iron phosphate (LFP) cathode and the high-energy lithium metal anode. The results reveal that the electrolyte composition has a remarkable effect on the cell performances and indicate the solutions of LiTFSI salt in glymes as the most adequate formulations for possible applications. High-performance lithium-metal batteries are achieved by using six electrolyte solutions mentioned above, enhanced with a LiNO3 additive and an olivine cathode, as can be seen in Chapter 6. The best Li/LFP battery delivers 154 mAh g−1 at C/3 (1C=170 mA g−1) without any decay after 200 cycles. Tests at 1C and 5C show initial capacities of about 150 and 140 mAh g−1, a retention exceeding 70 % after 500 cycles, and suitable electrode/electrolyte interphases evolution. A NiO@C composite is prepared through an alternative synthesis route involving precipitation of a carbon precursor on NiO nano powder, annealing under argon to form a Ni core, and oxidation at moderate temperature, as shown in Chapter 7. The NiO@C exhibits highly improved behavior in a lithium half-cell compared to bare NiO due to faster electrode kinetics and superior stability over electrochemical displacement, leading to a reversible capacity approaching 800 mAh g−1, much-enhanced cycle life, and promising rate capability. The applicability of the NiO@C anode is further investigated in a lithium-ion NiO@C/LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cell, which operates at about 2.5 V, delivering about 160 mAh g−1 with respect to the cathode mass. The cell exhibits stable response upon 80 cycles at a C/2 (where 1C is 170 mA g−1 as referred to the positive electrode) rate with coulombic efficiency ranging from 97% to 99%.

Ingeniero Civil Electricista
El objetivo de este trabajo es aportar a la investigación e innovación tecnológica, mediante el desarrollo de un modelo computacional que permita comprender las consecuencias económicas y medioambientales de implementar parte o la totalidad del proceso de fabricación de baterías de ión de litio para vehículos eléctricos o híbridos en Chile. Este trabajo se enmarca en el proyecto CIL Centro de Innovación del litio perteneciente a la universidad de Chile, cuyo objetivo es desarrollar un área de investigación aplicada sobre el uso del litio en baterías avanzadas que se usarán en los nuevos vehículos eléctricos . Se construye un modelo del proceso productivo de baterías de ión de litio, el que divide su proceso de producción en 5 etapas. Para cada una de las etapas y su interacción con las otras se estiman los costos desagregados. Para la obtención de materias primas y exportación de baterías, se estiman las emisiones de dióxido de carbono. Lo anterior permite calcular el valor actual neto (VAN) del proyecto y el impacto medioambiental del transporte de las materias primas y baterías terminadas. En este trabajo, se modela el proceso de fabricar baterías de ión-litio tipo NCA-G (con materiales activos compuestos de LiNi0,8Co0,15Al0,05O2 para el cátodo y grafito para el ánodo), con un cliente en U.S.A. Se consideran los costos de inversión, fijos y variables. La mayor parte de los costos se obtienen de referencias extranjeras, pero se ha buscado considerarlos de forma que sean adecuados para el modelo del proceso de fabricación en Chile. El resultado de este modelo, muestra que el proceso evaluado es rentable bajo ciertos supuestos detallados a continuación. Las materias primas han sido evaluadas a los menores precios encontrados y los proveedores son los más cercanos a una localización en el norte de Chile. Asimismo, se supone un decrecimiento de los costos de producción del 20% anual exponencial y costos del transporte de un 52% de los costos encontrados en empresas de correos. Cabe destacar, que en las baterías NCA, el costo es elevado y que para obtener el valor de realizar algunos procesos productivos, se consideran equivalentes conservadores con la información disponible de precios de venta en el extranjero. Respecto del impacto medioambiental del proyecto, se compara la emisión de gases de efecto invernadero por parte del transporte de materias primas y baterías, para una planta ubicada en Antofagasta, con la misma planta ubicada en China. En ambos casos se considera un cliente en los Estados Unidos. Se observa que las emisiones del transporte de las baterías terminadas, es mucho mayor para China que para Chile, a pesar de que la emisión por parte de la importación a Chile es cercana a las emisiones de las importaciones para China. Se observa que las mayores emisiones por distancia recorrida, se tienen con las baterías terminadas. Dado que la producción de baterías está fuertemente incentivada en los Estados Unidos, competir con ellos, resultaría difícil, e incluso si ellos producen sus baterías probablemente contaminen menos debido al transporte, que importándolas desde Chile. Se propone como trabajo futuro, el generar un grupo multidisciplinario, que por un lado busque mercados latinoamericanos de baterías, determine sus características; y por otro construya un modelo computacional que en base a características de los mercados de baterías que se deseen satisfacer, permita un análisis de los proyectos de fabricación o ensamblaje de baterías.

Ingeniera Civil Industrial
La presente memoria tiene como objetivo fundamental realizar una investigación de mercado y diseñar un modelo de negocios para un tester que permite la estimación y predicción en línea del estado de salud (SOH, del inglés State of Health ) y del estado de carga (SOC, del inglés State of Charge ) de las baterías de Ión-Litio. El trabajo se enfoca en determinar qué instancias dentro de la vida útil de una batería es necesario saber su estado técnico (SOH) y, por ende, su valor económico. Algunas de estas instancias son, por ejemplo, para los procesos de mantención que ofrecen los talleres automotrices autorizados, procesos de segunda venta del vehículo, reciclaje o reutilización de la batería etc. Son dos los principales socios estratégicos: fabricante de tester y fabricante de vehículos eléctricos (VE). Por un lado, el fabricante de tester empaqueta el conocimiento y vende el producto a su red de clientes de marcas automotrices y, por otro lado, el fabricante de VE es más cerrado con el producto, por cuanto lo vende únicamente a sus redes de distribuidores y/o clientes mayoristas. El mercado potencial para el fabricante de tester y el fabricante de VE puede alcanzar los $1,450,000MM y los $75,000MM, respectivamente. Al analizar comparativamente al fabricante de VE con el fabricante de tester es posible distinguir una serie de ventajas que presenta este último, tales como: (i) tiene más incentivos para masificar el producto a múltiples marcas automotrices y (ii) en cuanto a la cantidad de compañías son más los fabricantes de tester que los fabricantes de VE a nivel mundial, por lo que no debe ser de gran dificultad contactarlos. Existen diferentes evoluciones de los modelos de negocios para el fabricante de tester desde vender a una o varias redes de distribuidores de diferentes marcas automotrices ( after-market ) a vender directamente a un fabricante de VE ( pre-market ). El mejor negocio para el fabricante de tester es vender a varias redes de compañías automotrices o vender directamente en pre-market al fabricante de VE, teniendo ingresos por ventas de $14,000MM y de $12,000MM, respectivamente. El modelo de negocios puede variar también a largo plazo, pudiéndose utilizar el producto en otros mercados en expansión como, por ejemplo, el de reciclaje de batería, reutilización de baterías y venta al retail, cada uno de ellos con un mercado potencial de $29,873MM al 2025, $158.692MM al 2025, $20.000.000MM, respectivamente. En especial los mercados del reciclaje y reutilización presentan gran atractivo a largo plazo si se compara con el del retail, principalmente por todas las investigaciones y esfuerzos futuros para maximizar el uso de las baterías.

Ingeniero Civil Electricista
Dado el impacto que se asocia a dispositivos almacenadores de energía en las distintas áreas de la ingeniería, últimamente se ha fomentado la formulación de proyectos de investigación que estén relacionados con este tema. En particular, es de vital importancia comprender el comportamiento que tienen las baterías frente a distintas condiciones de operación. Para este fin es imprescindible obtener datos precisos, con el fin de caracterizar facilitar la implementación de métodos de estimación y predicción. El presente trabajo busca implementar un sistema de adquisición de datos que permita obtener datos de voltaje, corriente y temperatura; todas ellas variables que generalmente se utilizan para el análisis de parámetros de la batería como es el estado de carga (por su siglas en inglés, SOC) y el estado de salud (por sus siglas en inglés, SOH). Para esto, se implementan dos arquitecturas. La primera usa un cargador de marca I-Charger y una carga programable BK PRECISION 8500; los cuales almacenan datos obtenidos en los procesos de carga y descarga en tiempo real. La segunda utiliza tres sensores (voltaje, corriente y temperatura), un conversor análogo-digital, y un chasis National Instruments (NI); todo con interfaz de programación en el software LabView para obtener datos en tiempo real. El principal desafío es que existen perturbaciones Gaussianas de media nula en las mediciones. Para solucionar lo anterior se decide implementar un filtro pasa-bajos que mitiga estas fluctuaciones. Además de eso, se ideó un método que permitiera obtener la ecuación característica de los sensores que pudiese usarse en proceso de calibración. Para generar resultados se realizaron cuatro pruebas. La primera corresponde a una carga (corriente constante de 2 [A] hasta que el voltaje se estabiliza en 4.097, disminuyendo luego); y las otras tres a descargas con distintos perfiles de uso (corriente constante, en base a una Cadena de Markov de 10 estados y una señal binaria pseudo-aleatoria, PRBS). El tiempo de muestreo para el caso de la carga fue de 2[s] y para las descargas fue de 500 [ms]. De los resultados obtenidos se aprecia que para el caso de la carga, la señal entregada por el NI coincide bastante con la obtenida con el cargador, generando MSE y RMSE reducidos para distintos niveles de filtrado. Para el caso de la descarga se observa que frente a corriente constante y al perfil basado en Cadenas de Markov los resultados tienen MSE y RMSE del orden de 0.05. Sin embargo, para PRBS los valores son elevados. Esto se puede deber a dos cosas, una de ellas es que las transiciones que genera la PRBS son más rápidas que el tiempo de muestreo, por lo cual no se alcanza a apreciar el comportamiento de éstas en equipos NI. La otra razón es que el filtro implementado busca una respuesta homogénea en la zona pasa-banda. Se plantea como posible solución a este problema la implementación de filtros Chevyshev.

Orientadores: Antonio Celso Fonseca de Arruda, Anette Gorenstein
Tese (doutorado) - Universidade Estadaul de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-24T15:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lourenco_Airton_D.pdf: 6913883 bytes, checksum: d97b497a89687436ab590f29a57546bd (MD5) Previous issue date: 1998
Resumo: Baterias de lítio na forma de filmes finos (microbaterias) vem sendo pesquisadas ja há alguns anos. Este trabalho teve como principal objetivo estudar e otimizar as propriedades de um novo material de catodo. Desta forma, filmes finos de óxido de vanádio foram preparados por sputtering reativo em diferentes condições de deposição, com vistas à sua utilização como catodos de microbaterias recarregáveis de lítio. A influência das condições de preparação na performance eletroquímica do material catódico foi discutida principalmente em termos das suas propriedades mecânicas, microestrutura e composição. Essas propriedades foram determinadas por nanoindentação, difração de raios-X e Retroespalhamento de Rutherford. As amostras foram caracterizadas eletroquimicamente conjuntamente com a determinação da variação da tensão mecânica imposta ao conjunto filme-substrato devido ao processo de intercalação iônica. Os materiais foram otimizados quanto à capacidade de carga, reversibilidade, e propriedades mecânicas. Amostras com parâmetros de crescimento otimizados foram utilizadas na montagem de microbaterias para testes de ciclabilidade e ensaios de vida útil. As microbaterias apresentaram boa cinética de intercalação (DLi= 2,89 X 10-13cm2S-l),com capacidade de carga entre 27 e 45uAhcm-2,resultado este acima (50%) do resultado encontrado na literatura para o mesmo design de dispositivo. Quando submetidas a ensaios de vida útil, mostrou boa performance e estabilidade até 100 ciclos de carga/descarga
Abstract: In the last few years, intensive research has been dedicated to the development of lithium batteries in thin film form (microbatteries). This work had as main objective to study and to optimize the properties of a new cathode material. Therefore, vanadium oxide thin films prepared by reactive sputtering in different deposition conditions were studied as a potential cathode material for rechargeable lithium microbatteries. The influence of the preparation conditions in the electrochemical performance was discussed mainly in terms of its mechanical properties, microstructure and composition. The nanoindentation technique, X-ray diffraction and Rutherford Backscattering Spectrometry studied those properties. The samples were electrochemically characterized by a galvanostatic technique, simultaneously with the mechanical stress variation induced by the intercalation/deintercalation process. Parameters as charge capacity, reversibility, and mechanical properties were the guidelines to optimize the cathode deposition parameters. Optimized samples were used to assemble microbatteries for cyclability tests and device useful life. The microbatteries presented good intercalation kinetics (DLi= 2.89 X10-13cm2S-l),with charge capacity between 27 and 45uAh cm-2. These results are better (50%) than the ones found in the literature for the same device design. The microbattery showed good performance and stability until 100 charge/discharge cycles
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Annette Gorenstein
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-03T02:09:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Urbano_Alexandre_D.pdf: 2929890 bytes, checksum: a3e448bbb113069e90e3db0047ef4e47 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Neste trabalho filmes finos de óxido de níquel litiado foram estudados. O objetivo maior foi avaliar a potencialidade destes materiais como catodo em microbateria de íon lítio e elemento ópticamente ativo em dispositivos Os filmes foram depositados por "magnetron R.F. sputtering" variando-se a potência de R.F. com e sem a presença de oxigênio na câmara durante o processo de deposição. Foram investigadas a influência destas variáveis nas propriedades estruturais de curto e longo alcance, a estrutura eletrônica, composição, bem como as propriedades eletroquímicas e optoeletroquímicas As análises espectroscópicas mostraram que o estado de oxidação do metal de transição depende das condições de deposição, bem como o ordenamento a curto alcance. O estado de oxidação do níquel variou entre +2 e +3, conforme a variação dos parâmetros de deposição. Na amostra depositada sob 50W de potência e 9sccm de fluxo de oxigênio, o níquel apresentou o maior grau de oxidação (+3), apresentando também maior conformidade, no número e distâncias entre os vizinhos do níquel, com o composto de referência LiNiO2 estequiométrico e cristalino. Observou-se, em todas as amostras a presença de uma contaminação superficial com carbonato de lítio (Li2CO3). Apesar da presença desta camada contaminante, os filmes exibiram atividade eletroquímica e eletrocrômica. As análises optoeletroquímicas revelaram que a maior variação de transmitância (para ë =632,8nm) foi de 70% para amostras depositadas sob alta potência de R.F. (150W) e com fluxo de oxigênio (9 sccm) na câmara de deposição. A eficiência eletrocrômica, para estas amostras, foi de 28 cm 2 .C -1 . Com vistas à aplicação como eletrodo para microbaterias concluiu-se que os melhores parâmetros de deposição são: baixa potência de R.F.(50W) na presença de oxigênio na câmara durante o crescimento do filme (fluxo 9 sccm). A capacidade de carga do eletrodo foi de 30 µAh.µm -1 sob corrente de 1 µA
Abstract: In this work, lithiated nickel oxide thin films were studied. The main objective was to evaluate the potenciality of these materials as cathodes for lithium-ion microbatteries and optically active element in electrochromic devices. The films were deposited by R.F.magnetron sputtering, under different R.F. powers with or without the presence of oxygen during the deposition process. The influence of the deposition conditions on the short and long range structural properties, on the electronic structure and composition as well as on the electrochemical and optoelectrochemical behaviour was investigated. The spectroscopic analysis showed that the oxidation state of the transition metal and the short range order depends on the deposition condition. The nickel oxidation state varied between 2+ and 3+. For the sample deposited at low power (50 W) and high O2 flow (9 sccm), this oxidation state attained its highest value, showing also a better conformity in the number and distances among neighbouring atoms. For all samples, a contaminant superficial layer of lithium carbonate (Li2CO3) was evidenced. In spite of this layer, the films presented electrochemical and electrochromic activity. The optoelectrochemical analysis showed that the highest transmittance change (at ë =632,8nm) was 70% for samples deposited at high O2 flow. The electrochromic efficiency for these samples was 28 cm 2 .C -1 . In what concerns the use of the materials as electrode for microbatteries, it was concluded that the best deposition parameters are: low R.F. power (50W) with oxygen in the deposition chamber during film growth (9 sccm O2 flow). The charge capacity of this electrode was 30 µAh.µm -1 under a constant current of 1 µA
Doutorado
Física
Doutor em Ciências

El escenario actual de nuestro entorno donde se presentan problemas de contaminación ambiental y crisis económicas relacionado con los combustibles fósiles sugiere realizar una búsqueda exhaustiva de nuevas fuentes de energía que cubran dos factores principales: que no contaminen al medio ambiente y competitivas económicamente en comparación con los métodos actuales de combustión de hidrocarburos. La producción de H2, por tanto, es considerada una de las opciones más viables en la búsqueda de nuevas fuentes energéticas y la vía de obtención dará pauta a su comportamiento ambiental. El procedimiento de obtener H2 a partir de metales (aluminio y litio) y su reacción con agua, propone ser un método altamente eficaz en cuanto a volumen del combustible obtenido en función de la cantidad del compuesto Al-Li empleado. El método de molienda mecánica de alta energía nos permite realizar la obtención de grandes cantidades de compuestos intermetálicos en tiempos cortos y aunado a esto, los materiales sintetizados se pueden almacenar bajo atmósfera inerte empleándose en el momento en que se requiera para la obtención del combustible. Así mismo, la reacción metal-agua resulta ser de naturaleza exotérmica requiriendo un nulo suministro de energía externo durante la producción de H2. Por lo cual, la metodología de obtención del combustible presentada se dispone a implantarse como una de las vías más prometedoras para dicho propósito, tomando en cuenta el bajo costo de los materiales y procedimientos empleados y el alto rendimiento que posee la reacción.
En el presente trabajo se preparó y activó mecánicamente el intermetálico de aluminio – litio mediante molienda mecánica para producir hidrógeno al reaccionar este compuesto con agua destilada en condiciones normales de presión y temperatura. La preparación del material se realizó empleando polvos elementales de litio y aluminio teniendo un tamaño de grano de 1 mm para el Al y de 1 a 6 mm para el Li, se mantuvo una relación entre peso de los medios de molienda y el peso de la muestra de 5. Se prepararon muestras con porcentajes de 80:20 y 85:15 en aluminio y litio, respectivamente. El tiempo de preparación del intermetálico Al-Li fue desde 30 minutos, 1, 2, 3, 5 y 10 horas de manera continua. Para la preparación del intermetálico se utilizó un molino de alta energía tipo Spex. El contenedor junto con los polvos metálicos y los medios de molienda se manipularon dentro de una caja de guantes de lucita para mantener condiciones atmosféricas inertes utilizando para estos casos gas argón y evitar la presencia de oxígeno durante la molienda y la formación de sus óxidos correspondientes. Los materiales se caracterizaron antes y después del proceso de molienda mediante DRX y MEB. Después de la preparación de molienda mecánica, los polvos se caracterizaron y las fases formadas fueron AlLi y Al8.9Li1.1. Posteriormente, se hicieron reaccionar con agua destilada para producir hidrógeno el cual se midió con una probeta graduada por desplazamiento de líquido, la cantidad de hidrógeno producido fue de 170mL por cada 100 mg del material en el porcentaje 80:20 y 142mL de hidrógeno con el porcentaje 85:15. Por otro lado, el hidrógeno se identificó mediante cromatografía de gases. Después de la producción de hidrógeno, se obtuvo la formación como único subproducto al hidróxido de litio – aluminio hidratado fase identificada mediante difracción de rayos X.

En este trabajo de tesis se realizó el estudio de un nuevo proceso pirometalúrgico de extracción de Li a partir α-espodumeno mediante reacción con fluoruro de sodio (NaF) y su recuperación por vía hidrometalúrgica, que consta de las siguientes etapas: Análisis termodinámico del sistema αespodumeno-NaF, realización de ensayos experimentales de calcinación del mineral con el agente fluorante para determinar la reactividad de los mismos y la influencia que ejercen las variables operativas sobre la extracción de Li. Análisis termodinámico de la separación de los productos de la calcinación, estudio de las variables operativas del proceso hidrometalúrgico de recuperación de Li. El proceso extractivo desarrollado resultó ser sumamente efectivo, alcanzando extracciones del 91% y recuperaciones de Li como carbonato de litio (Li2CO3) del 71%, obteniéndose como subproductos, albita (NaAlSi3O8) y nefelina (NaAlSiO4). Además, esta metodología tiene la ventaja de operar a bajas temperaturas y bajos tiempo de reacción, y minimiza las etapas separativas para llegar al producto final.
Fil: Resentera Beiza, Alexander Cristian Jesús. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.

Ingeniero Civil Mecánico
El mercado de las baterías de ion-litio ha crecido sostenidamente en los últimos años, y se espera que éste sea de más de 55.000 millones de dólares para el año 2020. Sin embargo, en equipos de alta de demanda energética como los automóviles eléctricos, las altas temperaturas dentro de las baterías puede generar diversos problemas de funcionamiento y durabilidad, por lo que encontrar métodos que controlen la temperatura se vuelve imprescindible El presente trabajo título tiene como objetivo general estudiar el uso de materiales de cambio de fase sólido-sólido como medio de enfriamiento de baterías de ion-litio. La metodología para desarrollar el trabajo de título consiste en buscar y escoger los PCM adecuados (X40 y NPG) y obtener sus propiedades termofíscas, modelar la generación de calor dentro de las celdas, diseñar el sistema con los parámetros correspondientes (tipo y espesor de PCM, tasa de descarga, temperatura inicial y tipo de celda), para luego simular el enfriamiento de las celdas durante la descarga. Con estos resultados, se modela la expulsión de calor posterior a la descarga y finalmente se varían los parámetros de diseño. Una vez concluidas las 288 simulaciones, se procede a estudiar el enfriamiento durante el thermal runaway. Los resultados de las simulaciones muestran que en el 71% de los casos el X40 es capaz de mantener la temperatura bajo los 50°C y en el 80% en el caso del NPG. Además, se logra homogeneidad en el arreglo de celda, ya que en solo 3 de los 288 casos totales (» 1%), la diferencia entre la temperatura máxima y mínima es mayor a 5°C. La expulsión de calor para todos los casos es lenta, superando las 10 horas en la mayoría de los casos. Mejorar la conductividad térmica y emplear convección forzada puede solucionar el problema. En cuanto la thermal runaway, la simulación mostró que el X95 es capaz de ralentizar la aparición de las reacciones químicas más severas, ya que si la temperatura es baja desde el comienzo de anula el feedback positivo temperatura-generación de calor.

A exposição ao estresse está envolvida na gênese e prognóstico de inúmeros transtornos neuropsiquiátricos. Em modelos animais, o estresse crônico variado é um paradigma que modela sintomas de depressão e ansiedade. Há também evidência de que determinadas formas de estresse sejam neurotóxicas. Sais de lítio são usados há mais de meio século no manejo de transtornos de humor e, recentemente, tem se demonstrado propriedades neuroprotetoras deste íon. Hormônios estrógenos também estão envolvidos na regulação de uma série de funções fisiológicas, de programações comportamentais, e acredita-se que exibam propriedades neuroprotetoras. Com o objetivo de avaliar os efeitos comportamentais e a possível interação entre as três intervenções, delineamos o seguinte experimento: ratas Wistar entre 90 e 120 dias de vida, ooforectomizadas, pesando entre 160 e 220g, foram divididas em grupos de estressadas e controles; cada grupo subdividiu-se em ratas recebendo ração normal ou com lítio; finalmente cada subgrupo foi novamente dividido em ratas recebendo ou não reposição hormonal (17-β-estradiol na forma de implante subcutâneo de liberação lenta). Por um período de 40 dias submeteram-se os animais, diariamente, em horários e com duração variados, a um dentre sete estressores: imobilização, imobilização a baixa temperatura, nado forçado, luz piscante, barulho, isolamento e inclinação das caixas-moradia. Após esse período os animais foram testados nas seguintes tarefas comportamentais: campo aberto, labirinto em cruz elevado, tarefa de comportamento alimentar (desenhada por nosso laboratório em que se quantifica consumo de alimento palatável), teste de latência para retirada da cauda e labirinto aquático de Morris. Observou-se a evolução do peso dos animais nesse período e, após o sacrifício, aferiu-se o peso das glândulas adrenais e as concentrações plasmática e eritrocitária de lítio. Nossa hipótese era a de que a administração de lítio e/ou estrógeno preveniria os efeitos do estresse sobre os parâmetros comportamentais citados e de que se observariam interações entre estrógeno, lítio e estresse quanto aos mesmos parâmetros. Houve um efeito do estresse em reduzir o tempo nos quadrados centrais do campo aberto e o tempo de permanência nos braços abertos do labirinto em cruz, em relação ao tempo total, o que foi interpretado como efeito ansiogênico. A reposição com estrógeno aumentou: [1] o tempo de permanência (relativo e absoluto) no braço aberto do labirinto em cruz, interpretado como efeito ansiolítico e [2] o número de cruzamentos na tarefa do campo aberto e o consumo de alimento palatável, o que sugere um possível efeito antidepressivo. Os sais de lítio aumentaram a ingestão de alimento doce – sugerindo efeito antidepressivo – e reduziram o número de reações de orientação no campo aberto, o número de entradas total e nos braços fechados do labirinto em cruz – efeito inibitório sobre a atividade exploratória. Houve interações entre estresse, lítio e estrógeno bem como entre estresse e estrógeno e estrógeno e lítio isoladamente em relação a diversas medidas comportamentais. As três intervenções reduziram o peso dos animais ao término do período. Conclui-se que na tarefa do labirinto em cruz a administração de estrógeno protegeu contra os efeitos do estresse e que as intervenções lítio, estrógeno e estresse possivelmente compartilham, ao menos em parte, alvos bioquímicos comuns. Este fato é de relevância clínica na medida que o sexo do paciente poderá influenciar na resposta à farmacoterapia e na vulnerabilidade ao estresse.
Stress exposure is involved in the genesis and prognosis of various neuropsychiatric disorders. In animal models, chronic mild stress models symptoms of depressive and anxiety disorders. There is also evidence that stress may be neurotoxic. Lithium salts have been used for more than half a century in the treatment of affective disorders and, recently, neuroprotetive properties of this ion have been demonstrated. Estrogens are involved in regulation of physiologic functions and behavioral programs and it is believed that they may also have neuroprotective properties. With the aim of evaluating the behavioral effects of the three interventions and a possible interaction among them the following experiments were designed. Female Wistar rats, 90-120 days-old, 160-220g of weight, were ooforectomized and allocated in groups of stressed and controls; each group was subdivided in rats receiving normal or a lithium-containing chow; finally, each group was subdivided in rats receiving or not hormonal replacement (17-β-estradiol). For a 40 days period animals were exposed daily, in a unpredictable way, to one of seven stressors: restraint, restraint at 4oC, forced swimming, flashing light, noise, isolation and inclination of home cage. After this time animals were tested in the following behavioral tasks: open field, elevated plus maze, measurement of palatable food intake, tail-flick and Morris’ water maze. Weight of animals was observed during this period; weight of adrenals, serum and erythrocyte lithium concentrations were measured after decapitation. Our hypothesis was that lithium and/or estrogen administration will be preventive against stress effects on the behavior and that interactions among estrogen, lithium and stress will be observed. Stress reduced the time in the central squares of the open field and the relative time spent in the open arms of plus maze and this was interpreted as an anxyogenic effect. Estrogen replacement increased: [1] time (absolute and relative) spent in the plus maze open arm, interpreted as anxyolitic effect and [2] number of crossings in the open field and palatable food consumption, which suggests a possible antidepressive effect. Lithium salts increased palatable food intake – antidepressive effect –, reduced the number of rearings in the open field, reduced the number of entries (total and in the closed arm) of plus maze – inhibitory effect on the exploratory activity. There were interactions among stress, lithium and estrogen, among stress and estrogen, and among estrogen and lithium in relation to various behavioral measures. All interventions reduced the animal weight at the end of this period. In conclusion, estrogen administration was protective against stress effects in the plus maze task, and the three interventions may share some biochemical targets, which is important in the clinical context, since the patient sex may influence its response to drugs and its vulnerability to stress.

Analisi di sicurezza funzionale di un pacco batteria agli ioni di litio che può essere utilizzata nel campo dell’automotive. Studio delle celle agli ioni di litio e della loro sicurezza e individuazione degli eventi pericolosi in cui si può incorrere durante il loro utilizzo. Elaborazione di un modello funzionale che descriva il sistema, i suoi componenti, le funzioni che devono svolgere durante il normale funzionamento, le interfacce e le modalità operative. Identificazione degli hazard e assegnazione del corrispondente ASIL (Automotive Safety Integrity Level) e safety goal. Analisi delle interfacce attraverso l'utilizzo della metodologia FMEA e identificazione delle mitigazioni necessarie per diminuire il rischio o l'esposizione. Definizione del safety concept del sistema attraverso l'identificazione dei functional safety requirements, requisiti di basso livello, che devono essere associati ai rispettivi componenti del sistema.

Ingeniero Civil Mecánico
Chile es líder en la producción de litio, materia prima fundamental requerida en la fabricación de baterías de ión-litio. Es por esto que surge la necesidad de explorar aplicaciones con mayor valor agregado para el litio como una forma de mejorar la competitividad de la industria nacional. En este sentido, una alternativa es que en el país se desarrolle o diseñe tecnología que pueda ser de utilidad para los fabricantes y diseñadores de baterías y/o sistemas de almacenamiento energético (por ejemplo, los vehículos eléctricos). Para desarrollar tecnología basadas en la utilización de baterías de ión-litio se debe cumplir con un conjunto de restricciones técnicas, dentro de las cuales se encuentra el manejo térmico de los bancos de batería. Esto, ya que a bajas temperaturas el rendimiento de las baterías disminuye, mientras que las altas temperaturas reducen su ciclo de vida. En este Trabajo de Título se estudia y analiza el comportamiento térmico de baterías compuestas por celdas de ión-litio. La finalidad del estudio recae en determinar los factores que influyen en el aumento de temperatura y la disminución de la eficiencia en un banco de baterías. Estas propiedades dependerán básicamente de las variables eléctricas y geométricas que caracterizan el diseño de un banco. Por lo tanto, determinar la mejor configuración para el empaquetamiento de las celdas de ión-litio, desde el punto de vista del ámbito térmico, requiere de mucho estudio. Para el análisis, se desarrolla un modelo paramétrico aplicando conocimientos de transferencia de calor, específicamente un modelo basado en el método de resistencias térmicas y de diferencias finitas. Para la validación del modelo desarrollado se emplea un programa de mecánica de fluidos computacional (ANSYS [14]), con el cual se comparan los resultados obtenidos, donde se obtienen resultados con un error máximo de 10% correspondiente a tres grados de temperatura. El modelo es utilizado para realizar un estudio al comportamiento de las celdas frente a una aplicación de potencia variable, como lo es un vehículo eléctrico. Finalmente se obtienen resultados para distintas condiciones de operación del vehículo, los cuales determinan que el objetivo más importante es la disminución de la potencia eléctrica del sistema de refrigeración (ésta influye en la disminución de la eficiencia del sistema y en el aumento de temperatura del banco de baterías) y la disminución del área ocupada por las celdas dentro del banco. Los factores que más influyen en el comportamiento térmico de las baterías son finalmente el espaciado entre celdas, la disposición de filas y columnas de las celdas y el caudal de entrada del fluido de refrigeración, aparte de las variables eléctricas propias de las celdas de ión-litio. La memoria se lleva a cabo en el contexto del proyecto Innova-CORFO 11IDL1-10466 "Empaquetamiento Óptimo de Baterías de Litio".

Orientador: Cesar Costapinto Santana
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-24T20:48:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mendes_ElisabeteScolin_D.pdf: 5092257 bytes, checksum: b3bd732de2a3cf3e5766c8b2e9112964 (MD5) Previous issue date: 1996
Resumo: Fluidos eletroreológicos (ER) são substâncias que mudam suas propriedades óticas, elétricas, volumétricas, acústicas e mecânicas na presença de um campo elétrico esteno. Estes fluidos são formados por partículas finas de materiais orgânicos ou inorgânicos em líquidos dielétricos e têm grande aplicação aeronáutica, medicina e com fluidos de vedação. Sob a influência do campo elétrico, as partículas destes fluídos se alinham, formam uma estrutura de filamento na direção do campo, a qual resiste ao escoamento do fluido ER. Neste trabalho sintetizou-se o sólido sulfato de hidrazina ¿ liito e analisou-se as características elétricas e reológicas da suspensão eletroreológica sulfato de hidrazina-litio em óleo de silicone. Os resultados experimentais foram obtidos para os diversos parâmetros: temperatura (20,40,60 graus Celsius), intensidade de campo elétrico (0 até 7 kilovolts por milímitro), diâmetro de partículas (menores que 37, 62,5 e 89,5 microns), a fração em peso de sólidos (20,30,35 por cento em peso), viscosidade cinimática do óleo de silicone (200, 350 e 1000 centiStokes). As propriedades reológicas das diferentes suspensões foram determinadas em vum reomatro rotatório Haake modelo RV20 com um sistema de medida CV20ER equipado com um fonte de alta tenção. As suspensões estudadas exibiram fortes variações de suas características reológicas de fluido não newtoniano sob ação do campo elétrico, de acordo com fenômeno reportado na literatura ...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital
Abstract: Eletro-rheological fluids (ER) are substances that have their optical, electrical volumetric, acoustic and mechanic properties altered when in presence of na external electrical field. These fluids are compesed by fine particles of organic and inorganic material in di-electrical liquids and have a large application in the automotive industry, hydraulic industry, robots industry, aeronautic, medicine and as seal fluid. Under the influence of an electrical fied, the particles of these fluids are lined up, generating a structure aligned in the field direction. This structure reduces the ER fluid flowing capacity. In this work, lithium hydrazinium sulfate solid was synthesized. The electrical and rheological characteristics of the eletro-rheological suspension of the lithium hidrazinium sulfate in silicon oil were analysed. Experimental results were obtained for the following parameters: temperature (20,40,60 degrees Celsius), electrical field intensity (from 0 to 7 kilovolts per milimetre), particles diameters (smaller than 37, 62,5 e 89,5 micro), solid weight percent (20,30,35 percent in weight), silicone oil kinematic viscosity (200,350 and 1000 centistokes). The rheological properties of the different suspensions were determined in a rotatory rheometer Haake model RV 20 with a measurement system CV20ER, including a high power supply. The analysed suspension showed strong variations of their non-Newtonian rheological characteristics under the electrical field, according to what reported in the previous literature ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations
Doutorado
Engenharia de Processos
Doutor em Engenharia Química

Orientador : Nancy Airoldi Teixeira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas
Made available in DSpace on 2018-08-01T21:47:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Varriano_AnaAugusta_M.pdf: 14887267 bytes, checksum: 41f3f8b0e4d2d1b63068e5abe1966e30 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Sais de lítio (Lt) são freqüentemente usados na psiquiatria no tratamento da mania e na prevenção das crises recorrentes do transtorno bipolar. Recentes dados indicam que a descontinuidade do tratamento com Lt resulta em alta taxa de relapso do transtorno bipolar durante a gravidez e período puerperal, portanto algumas pacientes são orientadas a não abandonar o tratamento. Neste trabalho investigamos o impacto da exposição perinatal ao cloreto de lítio (LiCI), em doses equivalentes às profiláticas utilizadas na clínica, sobre a susceptibilidade à depressão comportamental e ansiedade nos descendentes de ratos em idade adulta. Ratas Wistar foram tratadas com solução de LiCL 10 mM ou NaCI, na mesma concentração, como única fonte de água de bebida durante toda a gravidez. Após o nascimento foi aplicada a adoção cruzada da metade das ninhadas, formando-se os seguintes grupos experimentais (N= 10 ninhadas/grupo): a) Sal- NaCI durante a gravidez e lactação; b) LiPós - Li+ somente durante a lactação; c) LiPré - Li+ somente durante a gravidez; d) Li - Lt durante a gravidez e lactação. Somente as fêmeas em idade adulta, sendo sempre um animal de cada ninhada por grupo, foram submetidas aos testes do campo aberto, labirinto em cruz elevado e desamparo aprendido. Os testes do campo aberto e labirinto em cruz elevado não encontraram diferenças significativas na atividade exploratória e comportamento emocional entre os grupos. O tratamento perinatal com Li+ também não alterou a latência de escape nos ammais desamparados. Os resultados encontrados sugerem que o tratamento perinatal com Li+ não alterou a intensidade de depressão comportamental ou ansiedade, induzida na idade adulta
Abstract: Lithium salts (Lt) are frequently used in psychiatry for treatment and prophylaxis of bipolar disorders. Because discontinuation of Lt may pose an unacceptable risk of recurrence of bipolar illness during pregnancy or puerperium, some patients are oriented to continue their Lt therapy. In this work we investigated the impact of perinatallithium (Lt) treatment within the prophylactic range used clinically. Rats' off spring susceptibility to behavioral depression and anxiety was verified at adult age. Female Wistar rats drank either LiCI 10 mM ad libitum or NaCI 10 mM as the only source of liquid during the prenataI period. Following birth, pups were cross-fostered to form four experimental groups (N = 10 litters each): a) Sal - saline during prenatal and lactating periods; b) LiPós -Li+during the lactating period only;c) LiPré - Lt during the prenatal period only; d) Li - Li+ during the prenatal and lactating periods. At 77-85 days old, only one female rat per litter/group, was submitted to either the open field, plus-maze or learned helplessness models. Open-field and plus-maze tests didn't show differences on locomotor activity and anxiety-related behavior among the groups. Li+treatments also didn't produced significant differences in the escape latency in leamed helpless rats. The data suggest that perinatallithium treatment didn't alter the intensity of behavioral depression or anxiety, induced at adult age
Mestrado
Mestre em Farmacologia

Ingeniero Civil Eléctrico
La creciente demanda de dispositivos que requieren autonomía han marcado un importante y creciente desarrollo de las baterías. En el contexto de la electromovilidad y el desarrollo sustentable de soluciones que permitan el transporte de personas a través de la ciudad es que resulta trascendental conocer el estado de carga de la batería y poder pronosticar cuando se descargará. Este trabajo se realiza en el contexto del proyecto de investigación FONDECYT 1140774 y con la colaroración de ELIBATT, Empresa que proporcionó la bicicleta eléctrica utilizada en el estudio. El objetivo de este trabajo es estimar y pronosticar la potencia máxima disponible en una batería (SoMPA) y posteriormente utilizarlo como variable para pronosticar cuando la batería se descargará, considerando distintos perfiles de uso. Las metodologías de estimación y pronóstico utilizan como base un esquema desarrollado en \cite{Claudio}. En dicho esquema se modifica principalmente el algoritmo de pronóstico donde se incluye un cálculo off-line de los perfiles de uso, se adiciona una solución para el SoMPA en función del estado de carga y de las restricciones físicas de este problema en particular, se modifica la definición de probabilidad de falla y se realiza el pronóstico de la falla en función del SoMPA y los perfiles de uso. Los datos utilizados se obtuvieron en pruebas en terreno mediante un dispositivo basado en Arduino, el que fue rediseñado y reprogramado con el fin de obtener datos representativos del uso una batería de ión-litio en una bicicleta eléctrica. Para la etapa de estimación se obtuvo que la metodología utilizada logra estimar el SoC y el Voltaje con errores menores al $5 \%$ en los set de datos utilizados mientras que la estimación del SoMPA es consistente con la potencia medida y el tiempo de falla. Además la metodología utilizada logra un pronóstico del SoMPA que permite estimar el tiempo de falla con errores menores al $12 \%$ considerando una potencia de corte en función de la máxima corriente para cada perfil de uso, es decir, el peor caso de cada perfil. Se concluye que la metodología de estimación y pronóstico basada en filtro de partículas, logra estimar y pronosticar utilizando el SoMPA como variable crítica y perfiles de uso predefinidos.

Geóloga
La cuenca cerrada del Salar de La Isla está emplazada en la Puna al noreste de la región de Atacama, próximo a la frontera con Argentina, se caracteriza por una geología volcánica cenozoica y el desarrollo de un sistema salino, influenciada por las condiciones de aridez, y controlada estructuralmente por la Caldera volcánica Aguilar (Mioceno Inferior) y su Domo Resurgente. Su costra salina se compone de un núcleo de halita con textura rugosa, y una zona marginal; dominada por sulfatos en la parte norte, por cloruros al centro-sur, y terrígena y subacuosa alrededor de todo el salar. La potencialidad hidrogeológica está condicionada por la permeabilidad primaria y secundaria de las unidades litológicas, siendo los abanicos aluviales, depósitos de avalancha volcánica, y las ignimbritas fisuradas, las de mayor potencial, que junto a los depósitos evaporíticos formarían un acuífero interconectado, donde los niveles piezométricos descenderían siguiendo la topografía, alcanzando niveles someros en el salar. La cuenca presenta un desarrollo menor de humedales; vertientes y lagunas, que se acotan a sectores con alto potencial hidrogeológico y pendientes menores a 15°, a partir de mediciones in situ se estima un caudal de ~127 L/s asociado a su afloramiento. La campaña de terreno desarrollada para este estudio levanta nuevos datos de aguas superficiales especialmente del sur, con información de sus parámetros fisicoquímicos y densidad, consiguiendo una mayor representatividad del salar. Las aguas superficiales se caracterizan por una composición tipo clorurada sódica, siendo las muestras de vertientes menos salinas que las de lagunas y ojos de agua, aunque bien se observa que las aguas superficiales del norte son más diluidas con respecto a las del sur, y algo más alcalinas. Datos isotópicos de 18O y 2H confirman la evaporación como proceso de concentración de los elementos incorporados desde la geología volcánica, y además sugiere una posible mezcla con salmueras residuales en áreas que tienen un control estructural. Se propone un modelo hidrogeológico conceptual en el que la recarga deriva de las precipitaciones estivales y los deshielos (~150 mm/año), teniendo como entradas, una recarga total por infiltración (205 a 214 L/s), escorrentía superficial (198 a 216 L/s), flujo lateral desde la cuenca Quebrada La Rossa (80-120 L/s) ubicada al norte, y como salida la evapotranspiración y evaporación desde el salar y superficies libres (~551 L/s), obteniendo un balance hídrico negativo que va desde -10,2 a -46,7 L/s. Bajo dos escenarios de profundidad máxima de la salmuera, 170 y 120 metros, se estima un recurso inferido de alrededor de 767.006 ton de Li, 199.639 ton de B y 7.055.512 ton de K para el primer escenario, y 478.799 ton de Li, 124.104 ton de B y 4.401.210 ton de K para el segundo escenario, en todos los casos se tiene un error del orden del 30% asociado a las simplificaciones e inferencias en su estimación. Se determina que el Salar de La Isla presenta condiciones que han favorecido concentraciones anómalas de Li, obteniendo un potencial que despierta un alto interés para una eventual explotación, aportando información relevante especialmente de humedales y medio físico para la generación de una línea base que sea considerada para garantizar un desarrollo sustentable de una minería no metálica en el salar.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Comité Minería No Metálica CORFO

En una primera parte se ha sintetizado los catalizadores de TiO2-puro y TiO2-dopados, donde los dopantes utilizados fueron: Yterbio, Neodimio, Lantano y Litio a través del método sol-gel siguiendo la ruta de los ATRANOS. Las proporciones en los cuales se dopó fue desde un rango de 0,08% hasta un 3% en peso de metal con respecto al TiO2. Una vez formado el complejo Titanatrano se agregó el precursor metálico para formar los correspondientes complejos con los dopantes favorecido por el control en las velocidades de reacción de hidrólisis-condensación formándose fases mesoestructuradas con contenido orgánico. Mediante un tratamiento térmico a 500ºC durante 2 horas, se han obtenido materiales porosos con la eliminación de la materia orgánica durante la condensación. En una segunda parte se han caracterizado estructuralmente los materiales obtenidos en forma de polvos de TiO2-puro y TiO2-dopados a través de las siguientes técnicas: - Difracción de Rayos-X (DR-X) - Microscopia Electrónica de Transmisión (TEM) - Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) - Fisisorción con N2 (Área superficial BET e isotermas de adsorción-desorción) - Espectroscopia Raman (RS) - Reducción a Temperatura Programada (TPR) - Espectroscopia de Reflectancia Difusa UV-Vis (DRS) Donde los catalizadores de TiO2-puro y TiO2-dopados (Yb, Nd, La y Li) presentaron anatasa en los microdominios cristalinas y en el caso con Li presento también la fase rutilo, tamaño del microdominio cristalino similares, todos las partículas presentaron mesoporosidad, presentaron morfología esférica homogénea y en presencia de dopantes lantánidos (Yb, Nd) morfología asimétrica no homogénea, áreas superficiales entre 68 y 164 m2/g, generación de una nueva banda de energía prohibida en algunos casos. Los tamaños de partícula del TiO2-puro disminuyó con la incorporación de los lantánidos en cada caso (Yb, Nd, La) y en el caso con litio incremento el tamaño de partícula, los comportamientos en cada caso son coherentes con la relación de radios cuanto mayor es la diferencia de los radios iónicos se produce una mayor tensión en los enlaces de las estructuras cristalinas

Ingeniero Civil Eléctrico
Las baterías de ion-litio son las más usadas actualmente para los vehículos eléctricos y para respaldo en sistemas eléctricos de potencia. Sin embargo, aún presentan altos costos y una baja vida útil con respecto a lo esperado por el mercado y los límites prácticos del material. Esto representa una importante barrera que ha dificultado la masificación de los vehículos eléctricos y los sistemas de respaldo en base a baterías. La temperatura de las celdas es uno de los aspectos más relevantes en la vida útil de un banco de baterías. En esta memoria se desarrolla una aplicación computacional que permite diseñar empaquetamientos de baterías con un comportamiento térmico óptimo, esto es con bajas temperaturas máximas y poca dispersión entre celdas de un mismo banco. En primer lugar, se aborda la modelación del problema de optimización multi-objetivo de un banco de baterías. Se diseñaron tres funciones objetivo: Temperatura máxima de las celdas de un banco, diferencia máxima de temperatura entre celdas en un banco y volumen. Estas métricas se utilizan para comparar los diferentes diseños de empaquetamientos a ser evaluados en la optimización. Las variables corresponden a la posición y orientación de las celdas de baterías en un módulo o banco. Se implementó un algoritmo evolutivo multi-objetivo para la optimización de bancos de baterías utilizando las funciones objetivo anteriores y que permite comunicarse con un software comercial para evaluar de las funciones objetivo. El algoritmo implementado corresponde a Optimización Multi-objetivo por Enjambre de Partículas (Multi Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO). Para la evaluación de las funciones objetivo se realizaron simulaciones en el software comercial COMSOL. Se desarrollaron tres casos de estudio que muestran las ventajas de utilizar la metodología implementada a través de optimización multi-objetivo y simulaciones térmicas. Los casos de estudio corresponden al posicionamiento óptimo de celdas para un módulo de seis celdas cilíndricas del tipo 18650, un banco de seis módulos de celdas prismáticas donde varía la orientación de los módulos y el banco de baterías del vehículo solar eléctrico Eolian III. En estos tres casos se presentan las mejoras obtenidas en disminución de temperatura máxima y diferencia máxima de temperatura con respecto a otras metodologías de optimización y diseños iniciales. Para el caso de Eolian III, la reducción en temperatura máxima alcanza 8,22ºC y la reducción en diferencia de temperatura máxima es de 7,61ºC. Esto, al igual que las mejoras en los otros casos de estudio, permitirían aumentar la vida útil y rendimiento de los bancos de baterías. Se estima que un aumento de 15°C en la temperatura de operación de una celda hace caer a la mitad su vida útil.

Ingeniero Civil Industrial
En esta Memoria para optar al título profesional de Ingeniero Civil Industrial de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, se explica la arquitectura y argumenta el desarrollo de un nuevo y sencillo algoritmo y modelo matemático para calcular el dimensionamiento óptimo de un banco de baterías (BESS), esto para cualquier tipo de cliente regulado del sector eléctrico chileno. Para funcionar, el algoritmo solo necesita tomar el perfil de consumo eléctrico del cliente, su tipo de Tarificación y un posible perfil de generación ERNC-Solar. Con los datos anteriores se llega a un resultado de dimensionamiento óptimo del cual nace un plan de gestión de funcionamiento del BESS en su vida útil. Además de este plan de gestión se entrega vital información de Utilidad económica y Ahorro asociado al BESS. El trabajo desarrollado por el Memorista se analizó con apoyo de profesionales del Centro de Energía, Centro de Investigación del Litio (CIL) y matemáticos de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Chile. El requerimiento de esta necesidad nace desde el mismo CIL, fue dentro del proyecto de baterías de Litio E-LiBatt, requieren el desarrollo de un modelo para dimensionar eficientemente el producto desarrollado y con ello, abrirlo finalmente al mercado. El Modelo diseñado se programó en una planilla de cálculo y los resultados encontrados en los diferentes casos de estudio entregan interesantes conclusiones. La primera, es que la entrada de la tecnología al mercado residencial aun depende del alto costo de la tecnología. Se calculó, que para una exitosa integración económica se necesitan precios un 50% de los actuales. La segunda conclusión muestra que, lo anterior, no es tan determinante en instalaciones comerciales o industriales, donde gestionar potencia logra entregar un beneficio económico suficiente para obtener utilidades positivas. Esto, queda fuertemente demostrado en el caso de estudio industrial en el sur del país, donde el altísimo costo de la potencia, permitiría a esta industria ahorrarse un 13% anual en cargo por potencia. Esto, con la integración inteligente de un BESS de ~ 4,5 [kWh]. Por correlación, el potencial beneficio económico de un BESS también depende, en nuestro país, de la ubicación geográfica del usuario. Una tercera conclusión, muestra que gestionar la demanda mayoritariamente en horas no punta es fundamental. Una cuarta y última conclusión, indica que demandas de potencia con alta varianza y concentradas en horas específicas, permiten mayores beneficios económicos que consumos constantes. Finalmente, la Herramienta desarrollada entrega un alto valor por su aporte al conocimiento tecnológico existente, al directo aporte económico mostrado a los usuarios, al indirecto aporte al sistema eléctrico y al medio ambiente por el uso eficiente de la energía. Es importante además mencionar que la lógica del Modelo puede ser utilizada con cualquier tipo de acumulador de energía electroquímico y entregando también una base para utilizarse con otros sistemas tarifarios. Se pretende que este desarrollo sea visto como una herramienta de eficiencia energética que además apoya la sustentabilidad de los usuarios y la integración de nuevas tecnologías.

Orientador : Nancy Airoldi Teixeira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-07-14T00:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_MoacirSerralvo_M.pdf: 4511558 bytes, checksum: acdea6d7f3cc49af358e936e6f730f08 (MD5) Previous issue date: 1991
Resumo: O objetivo deste estudo foi determinar se a administração crônica de doses profiláticas de lítio poderiam prevenir o efeito de desamparo aprendido em ratos. A fim de obter um melhor controle sobre a variável 'incontrolabilidade ¿ utilizamos um sistema rareado. Um grupo de ratas Wistar recebeu 60 choques escapáveis em uma shuttle Box, que poderiam ser interrompidos por uma resposta de saltar (FR-1). Um segundo grupo, foi pareado com o primeiro porém os choques eram inescapáveis (grupo pareado). Um terceiro grupo foi apenas confinado e não recebeu nenhum choque. Previamente aos tratamentos acima citados, cada grupo foi dividido em outros três sendo que cada um deles recebeu água ' ad libitum¿ ou restrição de água ou ainda um tratamento crônico com LiCl (20mN). Os animais que receberam choques escapáveis (0,46 mEq/L) ou inescapáveis (0,44 mEq/L). apresentaram níveis séricos de lítio superiores aquele apresentado pelo grupo não submetido a choques (0.86 mEq/l). Os tratamentos com água 'ad libitum¿ ou restrição não influenciaram as respostas de fuga e os níveis séricos de sódio e potássio dos respectivos grupos. A análise de variância multivariada revelou que o tratamento crônico com LiCl preveniu o efeito do desamparo aprendido
Abstract: Not informed.
Mestrado
Fisiologia
Mestre em Ciências Biológicas

El trabajo comenzó con una búsqueda exhaustiva de bibliografía referida al tema de investigación, involucrando la lectura y el análisis de material científico considerado pertinente para ello. Esto permitió profundizar el conocimiento acerca del sistema propuesto para su estudio. Posteriormente se realizó la parte experimental del trabajo donde se estudió la extracción de litio a partir de ß-espodumeno mediante cloración con cloruro de calcio. Los lugares donde se llevó a cabo este Seminario de Investigación fueron: el Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI), Universidad Nacional de San Luis y el Laboratorio de Química de los Materiales del Instituto de Ciencias Básicas (ICB), de la Universidad Nacional de Cuyo. En el primero, se realizaron las caracterizaciones físicas del mineral y de los residuos, por difractometría de rayos X (DRX), espectrometría de absorción atómica (AA), fluorescencia de rayos X(FRX), microscopía electrónica de barrido (SEM), y microanálisis con sonda de electrones (EDS), también se efectuaron experimentos propios del tema en cuestión. En el segundo, además se realizaron los ensayos experimentales con el fin de estudiar el tema propuesto. La búsqueda bibliográfica y la escritura del seminario también se efectuaron en este establecimiento.
Fil: Martinez, Alejandra Andrea. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.

Magíster en Minería
Ingeniero Civil de Minas
A partir del 2002, se ha visto un aumento en el número de empresas junior explorando por Litio. Éste se fundamentó en la proyección de aumento de demanda y precio debido al futuro uso de baterías eléctricas a base de litio en la industria automotriz de las próximas décadas. La información relevante para valorizar estas empresas es poco clara y escasa, no habiendo mucha congruencia entre los datos y los precios de acciones. Este trabajo busca comprender la relación entre los distintos factores que influyen en la valorización de las acciones de las empresas junior en función de distintas variables económicas y fundamentos acordes a la industria minera, revisando si existe una adecuada gobernabilidad económica por parte de la bolsa Venture de Toronto (TSXV). Para esto se realizará un análisis de datos de panel usando regresiones de Prais-Winsten. Con esto se puede entender el movimiento de acciones de un grupo de empresas para tratar de entender al mercado de capital más que la valorización de una sola empresa. Se relacionará el retorno mensual de la empresa con las variables consideradas importante y se ría eliminando hasta dejar las que son significativas. Se repetirá este proceso incluyendo y excluyendo variables convertidas de frecuencia anual a mensual, factores inobservables y efectos temporales. Además se separará el caso para empresas focalizadas en exploración de Litio. Finalmente se obtendrá un set de casos donde las variables significativas serán analizadas. Los resultados principales muestran una fuerte dependencia entre el precio de acciones con el índice de bolsa S&P/TSXV del mes, informes técnicos NI 43-101 del mes pasado, poseer yacimientos del tipo salar, el retorno de la acción del mes pasado y cuatro efectos temporales. Otras variables que importaron de menor manera son la presencia de proyectos en Canadá o Bolivia, estar focalizado en Litio o poseer yacimientos del tipo mineral. Los modelos poseían un ajuste entre un 14% y 50%. Variables que acorde a la teoría deberían importar en la valorización de las compañías, como lo son Recursos y Reservas, Demanda, Producción y el precio del Litio, no fueron significativas en el análisis. Esto se puede explicar ya que no es fácil acceder a una gran cantidad de información de manera continua y con exactitud, promoviendo la especulación en datos actuales y futuros, no asegurando una buena gobernabilidad económica de la bolsa. El público en general no tiene un fácil acceso a información al día, lo que genera una asimetría de información con respecto a las grandes empresas, no invirtiéndose los recursos en los mejores proyectos.

Orientador : Decio Marchi Junior
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-13T23:26:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mouta_MarcoAurelioMoreira_M.pdf: 6789377 bytes, checksum: ec54d12b347c62946b20908dd4815bbe (MD5) Previous issue date: 1990
Resumo: A reação entre acetatos alílicos terciários e o dimetilfenilsilil cianocuprato de lítio constitui um método, desenvolvido por Fleming e Marchi, para a obtenção de alilsilanos havendo, por vezes, vantagens sobre métodos mais comumente empregados como a reação de Seyferth. Estudou-se, portanto, tais reações com variações de substituintes nos acetatos alílicos terciários, para observações de influências estéricas e eletrônicas frente ao sililcuprato. Alguns alilsilanos obtidos apresentaram isômeros geométric, os quais foram isolados e identificados. A caracterização dos compostos foi feita por espectrometria de RMN-H, I.V. . e E.M. Para obtenção dos acetatos alilicos terciários, utilizou-se cetonas como material de partida as quais foram transformadas a álcoois por meio da reação com organometálicos apropriados. Os álcoois, por sua vez, foram convertidos a acetatos com o auxílio do catalisador 4-dimetilaminopiridina (4-DMAP) que propiciou altos rendimentos a essa etapa do processo. As sínteses dos alilsilanos foram regiosseletivas o que configura grande vantagem ao método. Com esse estudo ganha-se uma maior perspectiva de extensão dessas reações com outros substratos.
Abstract: The reaction between tertiary alIy acetate and the reagent phenyldimethyl silyllithium cuprate is a method, developed by Fleming and Marchi, to obtain allylsilanes, having some advantages on other usual method like the Seyferth reation. We studied these reations with several substituted groups in the tertiary allyl acetates, to observe steric and eletronic influences with the silyl cuprate reagent. Some allylsilanes obtained showed geometríc isomers, which were isolated and identified. The characterization of these compounds were made by spectrometry of NMR-H, I.R and M.E. To obtain the tertiary allyl acetates we used Ketones which. were converted to alcohols by the reactions with appropriate organometallics. The alcohols were converted to acetates using the catalyst 4-DMAP with good yields. The allylsilanes synthesis were regioselectives which gives high advantage to the method. This study show a perspective of extension of this reaction with other substrates.
Mestrado

Scopo dello studio: valutare i cambiamenti indotti da diversi trattamenti di mordenzatura sulla morfologia superficiale e sulla microstruttura di due vetro-ceramiche a base disilicato di litio (IPS e.max® Press e IPS e.max® CAD) ed esaminarne gli effetti sia sull’adesione con un cemento resinoso che sulla resistenza alla flessione. Materiali e metodi: Settanta dischetti (12 mm di diametro, 2 mm di spessore) di ogni ceramica sono stati preparati e divisi in 5 gruppi: nessun trattamento (G1), HF 5% 20s (G2), HF 5% 60s (G3), HF 9.6% 20s (G4), HF 9.6% 60s (G5). Un campione per ogni gruppo è stato analizzato mediante profilometro ottico e osservato al SEM. Per gli altri campioni è stato determinato lo shear bond strength (SBS) con un cemento resinoso. Dopo l’SBS test, i campioni sono stati caricati fino a frattura utilizzando il piston-on-three-ball test per determinarne la resistenza biassiale alla flessione. Risultati: L’analisi morfologica e microstrutturale dei campioni ha rivelato come diversi trattamenti di mordenzatura producano delle modifiche nella rugosità superficiale che non sono direttamente collegate ad un aumento dei valori di adesione e dei cambiamenti microstrutturali che sono più rilevanti con l’aumento del tempo di mordenzatura e di concentrazione dell’acido. I valori medi di adesione (MPa) per IPS e.max® CAD sono significativamente più alti in G2 e G3 (21,28 +/- 4,9 e 19,55 +/- 5,41 rispettivamente); per IPS e.max® Press, i valori più elevati sono in G3 (16,80 +/- 3,96). La resistenza biassiale alla flessione media (MPa) è più alta in IPS e.max® CAD (695 +/- 161) che in IPS e.max® Press (588 +/- 117), ma non è non influenzata dalla mordenzatura con HF. Conclusioni: il disilicato di litio va mordenzato preferibilmente con HF al 5%. La mordenzatura produce alcuni cambiamenti superficiali e microstrutturali nel materiale, ma tali cambiamenti non ne influenzano la resistenza in flessione.
Purpose: The aim of this study was to evaluate the changes induced by different etching treatments on the surface morphology and microstructure of two lithium disilicate-based glass ceramic (IPS e.max® Press and IPS e.max® CAD) and examine the effects on the bond strength between ceramic and composite resin and on the biaxial flexural strength. Materials and methods: Seventy discs (12 mm diameter, 2 mm thickness) of each ceramic were prepared and divided in 5 groups: no treatment (G1), HF 5% 20s (G2), HF 5% 60s (G3), HF 9.6% 20s (G4), HF 9.6% 60s (G5). One specimen for each group was examined by optical profilometer and observed under scanning electron microscopy. On the other specimens was determined the shear bond strength (SBS) with a resin cement. After SBS test, specimens were loaded to failure using a piston-on-three-ball test to determine the biaxial flexural strength. Results: morphological analysis of treated specimens showed that different etching treatments produces changes in surface roughness but this changes are not directly related to an increasing adhesion value. The SEM analysis revealed that etching causes microstructural changes in lithium disilicate which are more relevant with the increasing of etching time and acid concentration. The mean bond strength values (MPa) for IPS e.max® CAD are statistically higher in G2 and G3 (21,28 +/- 4,9 and 19,55 +/- 5,41 respectively); for IPS e.max® Press, G3 has significant higher adhesion value (16,80 +/- 3,96). The mean biaxial flexural strength values (MPa) are significantly higher in IPS e.max® CAD (695 +/- 161) than in IPS e.max® Press (588 +/- 117). Etching with HF does not affect the flexural strength of the material. Conclusions: lithium disilicate has to be etched preferably with 5% HF. Etching produces several changes in surface and microstructure of the material, but does not compromise the flexural strength.

Scopo dello studio: valutare i cambiamenti indotti da diversi trattamenti di mordenzatura sulla morfologia superficiale e sulla microstruttura di due vetro-ceramiche a base disilicato di litio (IPS e.max® Press e IPS e.max® CAD) ed esaminarne gli effetti sia sull’adesione con un cemento resinoso che sulla resistenza alla flessione. Materiali e metodi: Settanta dischetti (12 mm di diametro, 2 mm di spessore) di ogni ceramica sono stati preparati e divisi in 5 gruppi: nessun trattamento (G1), HF 5% 20s (G2), HF 5% 60s (G3), HF 9.6% 20s (G4), HF 9.6% 60s (G5). Un campione per ogni gruppo è stato analizzato mediante profilometro ottico e osservato al SEM. Per gli altri campioni è stato determinato lo shear bond strength (SBS) con un cemento resinoso. Dopo l’SBS test, i campioni sono stati caricati fino a frattura utilizzando il piston-on-three-ball test per determinarne la resistenza biassiale alla flessione. Risultati: L’analisi morfologica e microstrutturale dei campioni ha rivelato come diversi trattamenti di mordenzatura producano delle modifiche nella rugosità superficiale che non sono direttamente collegate ad un aumento dei valori di adesione e dei cambiamenti microstrutturali che sono più rilevanti con l’aumento del tempo di mordenzatura e di concentrazione dell’acido. I valori medi di adesione (MPa) per IPS e.max® CAD sono significativamente più alti in G2 e G3 (21,28 +/- 4,9 e 19,55 +/- 5,41 rispettivamente); per IPS e.max® Press, i valori più elevati sono in G3 (16,80 +/- 3,96). La resistenza biassiale alla flessione media (MPa) è più alta in IPS e.max® CAD (695 +/- 161) che in IPS e.max® Press (588 +/- 117), ma non è non influenzata dalla mordenzatura con HF. Conclusioni: il disilicato di litio va mordenzato preferibilmente con HF al 5%. La mordenzatura produce alcuni cambiamenti superficiali e microstrutturali nel materiale, ma tali cambiamenti non ne influenzano la resistenza in flessione.
Purpose: The aim of this study was to evaluate the changes induced by different etching treatments on the surface morphology and microstructure of two lithium disilicate-based glass ceramic (IPS e.max® Press and IPS e.max® CAD) and examine the effects on the bond strength between ceramic and composite resin and on the biaxial flexural strength. Materials and methods: Seventy discs (12 mm diameter, 2 mm thickness) of each ceramic were prepared and divided in 5 groups: no treatment (G1), HF 5% 20s (G2), HF 5% 60s (G3), HF 9.6% 20s (G4), HF 9.6% 60s (G5). One specimen for each group was examined by optical profilometer and observed under scanning electron microscopy. On the other specimens was determined the shear bond strength (SBS) with a resin cement. After SBS test, specimens were loaded to failure using a piston-on-three-ball test to determine the biaxial flexural strength. Results: morphological analysis of treated specimens showed that different etching treatments produces changes in surface roughness but this changes are not directly related to an increasing adhesion value. The SEM analysis revealed that etching causes microstructural changes in lithium disilicate which are more relevant with the increasing of etching time and acid concentration. The mean bond strength values (MPa) for IPS e.max® CAD are statistically higher in G2 and G3 (21,28 +/- 4,9 and 19,55 +/- 5,41 respectively); for IPS e.max® Press, G3 has significant higher adhesion value (16,80 +/- 3,96). The mean biaxial flexural strength values (MPa) are significantly higher in IPS e.max® CAD (695 +/- 161) than in IPS e.max® Press (588 +/- 117). Etching with HF does not affect the flexural strength of the material. Conclusions: lithium disilicate has to be etched preferably with 5% HF. Etching produces several changes in surface and microstructure of the material, but does not compromise the flexural strength.