Non-covalent interactions at electrochemical interfaces : one model fits all?

Acknowledgements Funding from the DGI (Spanish Ministry of Education and Science) through Project CTQ2009-07017 is gratefully acknowledged. E.P.M.L. wishes to thank the Universidad Nacional de Co´rdoba, Argentina, for a grant within the ‘‘Programa de Movilidad Internacional de Profesores Cuarto Centenario’’.Peer reviewedPublisher PD

The underpotential deposition that should not be : Cu(1x1) on Au(111)

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Super-Nernstian Shifts of Interfacial Proton-Coupled Electron Transfers : Origin and Effect of Noncovalent Interactions

The support of the University of Aberdeen is gratefully acknowledged. C.W. acknowledges a summer studentship from the Carnegie Trust for the Universities of Scotland. E.P.M.L. acknowledges SeCYT (Universidad Nacional de Cordoba), ́ CONICET- PIP 11220110100992, Program BID (PICT 2012-2324), and PME 2006-01581 for financial support.Peer reviewedPostprin

Efecto del sustrato carbonoso en la nucleación de nanopartículas de Sn para ánodos en baterías de ion-litio : Experimentos y modelado computacional

En este trabajo hemos estudiado la nucleación de nanopartículas de estaño usando tres diferentes materiales carbonosos como soporte, para obtener los correspondientes compósitos Sn/C. Los materiales carbonosos estudiados fueron: escamas de grafito comercial, nanotubos de carbono (de pared múltiple y 100 nm diámetro) y carbono amorfo (super P ®). La síntesis de las nanopartículas metálicas fue realizada utilizando el método de reducción química a partir de SnCl2 y NaBH4. Los materiales resultantes fueron caracterizados estructuralmente mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y de barrido (SEM), así como también utilizando la técnica de EDS (“Energy Dispersive Scanning”) de la cual se puede obtener la composición de los compósitos de manera semi cuantitativa. El área superficial específica para los materiales compósitos obtenidos fue determinada mediante la adsorción de N2 y utilizando la teoría BET. Las propiedades electróquímicas de los materiales sintetizados fueron caracterizadas utilizando las técnicas de voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia. Se evaluó el desempeño de estos compósitos como ánodos en baterías de ion-litio. Se realizaron estudios de carga y descarga para determinar la capacidad y ciclabilidad de los mismos. De esta manera fue posible determinar que todos los compósitos Sn/C obtenidos presentan un mejor desempeño, en cuanto a capacidad, que el ánodo de grafito que se utiliza comercialmente. Se encontró que el sustrato carbonoso tiene un efecto importante en el desempeño del electrodo, resultando el de mejores propiedades el compósito obtenido a partir de carbono amorfo, lo cual está relacionado con las características estructurales del soporte carbonoso y la correspondiente influencia en el proceso de nucleación y crecimiento de las nanopartículas metálicas. Se modeló computacionalmente el sistema bajo estudio con el objeto de racionalizar las tendencias observadas experimentalmente. Se determinaron los valores para la energía de adsorción de un solo átomo de Sn sobre los distintos soportes carbonosos. Estos valores pueden usarse como referencia en relación con la fuerza impulsora termodinámica para la nucleación de Sn, y resultaron ser el factor clave para comprender las diferencias entre los diferentes materiales carbonosos estudiados.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada

On the effect of the carbonaceous substrate in the nucleation of Sn nanoparticles for Li-ion anodes: experiments and first principles calculations

The nucleation of Sn nanoparticles by chemical reduction was studied using three different carbonaceous substrates, to obtain Sn/C composites. When used as active materials in anodes for lithium-ion batteries, these composites displayed higher capacities than commercially used graphite, and showed a good cyclability. The differences in morphology, capacity, cyclability, and diffusion between the resulting materials are highlighted. The resulting materials were characterized by charge-discharge cycling, voltammetry, EIS, SEM, and TEM microscopy. It was found that the substrate has a determinant effect on the deposition of Sn. This effect is interpreted in terms of the relative adsorption energies of a single Sn atom obtained from DFT calculations.Facultad de Ciencias ExactasInstituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicada