Characterization of amorphous LixSi structures from ReaxFF via accelerated exploration of local minima

Motivated by the abundant experimental work in the area of Li-ion batteries, in the present work we characterize via computer simulations the structure of Si-Li amorphous alloys in a wide range of compositions. Using a reactive force field we propose a novel accelerated exploration of local minima to obtain amorphous structures close to equilibrium. The features of this system analyzed for different alloy compositions are the partial radial distribution functions g(r), the first and second nearest neighbour coordination numbers and the short-order structure. The complex structure of the second peak of the Si-Li g(r) is elucidated by a cluster-connection analysis.Fil: Fernandez, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Paz, Sergio Alexis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Otero, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentin

A Mapping of the Physical and Electrochemical Properties of Composite Lithium-Ion Batteries Anodes Made from Graphite, Sn, and Si

Nowadays, there is an evident need to improve the current Li-ion battery systems, in order to make them more reliable, durable and safe. Regarding this objective, the application of composite materials –based mainly on the combination of Si, Sn and carbon– appears as a very promising alternative for future anode materials. However, despite the great amount of publications dealing with this topic, there is not a systematic study that allows interpreting and understanding how the combination of these materials affects the electrochemical performance of the anodes prepared with them. In light of this need, in this work we propose a straightforward ball-milling procedure to prepare Sn/Si/graphite composites with different mass proportions of each material. For all compositions, a systematic study was performed in order to determine how each material affects the specific capacity, capacity fading and stability towards a change in loading current. We found that the material prepared with Sn33Si33C33 appears to be the most promising one, delivering a reversible capacity of 906.9 mAh g−1 even after 120 cycles at 0.5 A g−1, thus encouraging the development of new composites based on these materials for industrial applications.Fil: Smrekar, Sacha. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Bracamonte, Maria Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Primo, Emiliano Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Luque, Guillermina Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Thomas, Jorge Enrique. YPF - Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentin

A Mapping of the Physical and Electrochemical Properties of Composite Lithium-Ion Batteries Anodes Made from Graphite, Sn, and Si

Nowadays, there is an evident need to improve the current Li-ion battery systems, in order to make them more reliable, durable and safe. Regarding this objective, the application of composite materials –based mainly on the combination of Si, Sn and carbon– appears as a very promising alternative for future anode materials. However, despite the great amount of publications dealing with this topic, there is not a systematic study that allows interpreting and understanding how the combination of these materials affects the electrochemical performance of the anodes prepared with them. In light of this need, in this work we propose a straightforward ball-milling procedure to prepare Sn/Si/graphite composites with different mass proportions of each material. For all compositions, a systematic study was performed in order to determine how each material affects the specific capacity, capacity fading and stability towards a change in loading current. We found that the material prepared with Sn33Si33C33 appears to be the most promising one, delivering a reversible capacity of 906.9 mAh g−1 even after 120 cycles at 0.5 A g−1, thus encouraging the development of new composites based on these materials for industrial applications.Fil: Smrekar, Sacha. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Bracamonte, Maria Victoria. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Primo, Emiliano Nicolás. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Luque, Guillermina Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Thomas, Jorge Enrique. YPF - Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentin

Effect of temperature on the kinetics of electrochemical insertion of li-ions into a graphite electrode studied by kinetic Monte Carlo

The effect of temperature on the kinetics of electrochemical insertion/removal of lithium in graphite is analyzed by kinetic Monte Carlo methods. Different electrochemical techniques are simulated at different temperatures and responses are compared with experimental results. Simulated voltammograms show, similarly to experiment, how the behavior of the system becomes closer to equilibrium as temperature increases. Calculated chronoamperometric profiles show a different qualitative behavior in the current at different temperatures, especially in the Cottrell representation peaks, explained in terms of the relative importance of diffusive versus charge transfer processes at different temperatures. Results at room temperature are in good agreement with experiment, and we further evaluate trends at elevated temperature that have not yet been described in experimental or theoretical works. Exchange current densities for different degrees of lithium intercalation at different temperatures are predicted using potentiostatic simulations, showing an Arrhenius-type relationship. The dependence of the exchange current on electrolyte composition is simulated by investigating the effect of different activation energy barriers at different temperatures. The influence of temperature on diffusion coefficients as a function of lithiation fraction in graphite is simulated and related to Arrhenius plots, explaining the experimentally observed changes in diffusion phenomena with lithium composition and temperature.Fil: Gavilán Arriazu, Edgardo Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Mercer, Michael. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Lancaster University. Department of Chemistry; Reino Unido. ALISTORE European Research Institute; Francia. The Faraday Institution; Reino UnidoFil: Pinto, Oscar Alejandro. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Hoster, Harry Ernst. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Lancaster University. Department of Chemistry; Reino Unido. ALISTORE European Research Institute; Francia. The Faraday Institution; Reino UnidoFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentin

Numerical simulations of cyclic voltammetry for lithium-ion intercalation in nanosized systems: Finiteness of diffusion versus electrode kinetics

The voltammetric behavior of Li+ intercalation/deintercalation in/from LiMn2O4 thin films and single particles is simulated, supporting very recent experimental results. Experiments and calculations both show that particle size and geometry are crucial for the electrochemical response. A remarkable outcome of this research is that higher potential sweep rates, of the order of several millivolts per second, may be used to characterize nanoparticles by voltammetry sweeps, as compared with macroscopic systems. This is in line with previous conclusions drawn for related single particle systems using kinetic Monte Carlo simulations. The impact of electrode kinetics and finite space diffusion on the reversibility of the process and the finiteness of the diffusion in ion Li / LiMn2O4 (de)intercalation is also discussed in terms of preexisting modeling.Fil: Gavilán Arriazu, Edgardo Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Mercer, M.P.. Lancaster University; Reino UnidoFil: Pinto, Oscar Alejandro. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Hoster, H. E.. Lancaster University; Reino UnidoFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentin

Kinetic Monte Carlo applied to the electrochemical study of the Li-ion graphite system

To delve deeper into the kinetics involved in the staging phenomena of lithium insertion into graphite, it is necessary to develop theoretical models that emulate the physical phenomenon involved. In the present work kinetic Monte Carlo simulations are used to carry out a thorough analysis of the Li-ion graphite system, with the twofold aim of providing atomistic support for interpretations based on several experimental electrochemical techniques commonly used in the laboratory and of making theoretical predictions for future experimental work. Cyclic voltammograms and chronoamperometric transients are obtained, and diffusion coefficients and exchange current densities are calculated at different Li loadings of graphite. These results are compared with selected experimental data from the literature. In this way, there emerge details that cannot be observed in ordinary experiments due to methodological/instrumental limitations. For example, it is found that chronoamperometric responses are different for intercalation and deintercalation, the latter being a faster process. The reason why these phenomena are different is revealed, supporting and widening experimental assumptions. The present results also suggest that the intrinsic hysteresis observed in experimental work (and in simulations) is due to kinetic factors.Fil: Gavilán Arriazu, Edgardo Maximiliano. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Pinto, Oscar Alejandro. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: López de Mishima, Beatriz A.. Universidad Nacional de Santiago del Estero. Instituto de Bionanotecnología del Noa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Bionanotecnología del Noa; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentin

Efectos de la intercalación de litio en el espectro de excitación de valencia del grafito

Este trabajo tiene como objetivo estudiar el espectro de excitación de electrones de valencia en muestras de grafito policristalino y grafito intercalado con litio en etapas 1 (LiC6) y 2 (LiC12), con el objeto de aportar información concerniente a cambios en la estructura electrónica del grafito cuando es utilizado como ánodo en baterías de ion-Li. Para llevar a cabo el objetivo se utiliza la técnica de dispersión inelástica de rayos X (IXS), la cual nos permite obtener información de las excitaciones de electrones de valencia en función de la energía transferida (ω) y del momento transferido (q), y adémas por trabajar con rayos X duros nos permite obtener información de volumen, evitando problemas de contaminación o irregularidades en la superficie de las muestras. A bajo q los espectros IXS muestran dos picos característicos del espectro de excitaciones de valencia del grafito para q perpendicular al eje c. Dichos picos se asocian a excitaciones tipo plasmónicas que involucran electrones π (pico de baja energía) y π + σ (pico de alta energía). Para q altos el pico de energía más baja deja de apreciarse, posiblemente debido a efectos de amortiguamiento asociados a transiciones interbandas π → π ∗ de baja energía. Ambos picos plasmónicos presentan una dispersión positiva en función de q, en acuerdo con cálculos ab initio de la función dieléctrica de grafito en el marco de la aproximación RPA (Phys. Rev. B 69, 245419, 2004). También se observó un corrimiento sistemático de los mismos hacia energías más bajas en función de la concentración de litio en el grafito. El desplazamiento debido a la intercalación de litio se vuelve más débil a medida que se aumenta q. Este desplazamiento en energía de los picos podría correlacionarse con la intercalación del litio entre distintos planos de grafeno en el grafito originando un aumento de la separación entre planos grafénicos dando como resultado una reducción de la interacción interplanar (efecto apantallamiento) y, como consecuencia, un desplazamiento de los picos plasmónicos hacia energías menores. Estos cambios observados en las estructuras espectrales, distinguibles en un experimento de IXS con una resolución usual del orden de 1eV, podrían ser candidatos adecudados de rasgos espectrales caracterísiticos para determinar el estado de litiación de un ánodo de grafito durante el ciclado de una batería de ion-Li.Fil: Mayorga Quarín, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Stutz, Guillermo Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Ceppi, Sergio Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Otero, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Robledo, Carla Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Luque, Guillermina Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina106° Reunión de la Asociación Física ArgentinaCórdobaArgentinaAsociación Física Argentin

On the evolution of the momentarily static radiation free data in the Apostolatos–Thorne cylindrical shell model

In this paper we study the evolution of the 'Momentarily Static and Radiation Free' (MSRF) initial data for the Apostolatos–Thorne cylindrical shell model. After briefly reviewing the equations of motion, the definition of the MSRF initial data and of its relation to the static solution that corresponds to the given conserved intrinsic parameters of the shell, we show that for MSRF data the initial acceleration of the shell is always directed towards the static radius. We analyse in detail the relation between the parameters characterizing the configuration corresponding to the initial data and those for the assumed final static configuration, and show that, once the appropriate properties of the solutions of the cylindrical wave equation are taken into account, there is a priori no conflict for any choice of initial MSRF data, in contrast with some recent results of Nakao, Ida and Kurita. To obtain a more detailed description of the evolution we consider the case where the problem can be analysed in the linear approximation, and show that the evolution is stable in all cases. The possible form of the approach to the final static configuration is also analysed. We find that this approach is very slow, with an inverse logarithmic dependence on time at fixed radius. Given the absence of analytic solutions for the problem, we introduce a numerical computation procedure that allows us to visualize the explicit form of the evolution of the shell and the gravitational field up to large times. The results are in agreement with the qualitative behaviour conjectured by Apostolatos and Thorne, with an initial damped oscillatory stage, but we find that these oscillations are not about the final static radius but rather about a position that approaches slowly that of the static final state, as indicated by our analysis. We also include one appendix, where we review some properties of the solutions of the cylindrical wave equation, and prove the existence of solutions with vanishing initial value for r > R0, (R0 > 0 some finite constant), that approach a constant value for large times. This result is crucial for the proof of compatibility of arbitrary MSRF initial data and a final static configuration for the system. In a second appendix we discuss in detail the reasons for the discrepancy between our results and some aspects of the related work by both Apostolatos and Thorne, and by Nakao, Ida and Kurita.Fil: Gleiser, Reinaldo Jaime. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin

Comment on“Surface thermodynamics reconsidered. Derivationof the Gokhshtein relations from the Gibbs potential; and a newapproach to surface stress”by Stephen Fletcher

The present article comments on the article of Stephen Fletcher (Journal of Solid State Electrochemistry Volume 18, Issue 5, pp 1231–1238). The analysis deals with the validity of equation (31 or 40) of the latter for an ideally polarisable interface.Fil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentin

Shedding light on the entropy change found for the transition stage II→stage I of Li-Ion storage in graphite

In order to examine the controversial hypothesis put forward to explain the entropy step experimentally observed for the stage II to stage I transition for lithium intercalation in graphite, a transparent statistical mechanical model is developed. The results obtained show that the entropy increase can be explained by the change of configurational entropy occurring at occupation of half of the lattice. Comparison with experimental data shows that attractive interactions between intercalated particles in the same layer must be assumed, in agreement with the ansatz made in the original experimental work.Fil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; ArgentinaFil: Perassi, Eduardo Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; ArgentinaFil: Barraco Diaz, Daniel Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentin