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

Metabolomics analysis of type 2 diabetes remission identifies 12 metabolites with predictive capacity: a CORDIOPREV clinical trial study.

Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is one of the most widely spread diseases, affecting around 90% of the patients with diabetes. Metabolomics has proven useful in diabetes research discovering new biomarkers to assist in therapeutical studies and elucidating pathways of interest. However, this technique has not yet been applied to a cohort of patients that have remitted from T2DM. All patients with a newly diagnosed T2DM at baseline (n = 190) were included. An untargeted metabolomics approach was employed to identify metabolic differences between individuals who remitted (RE), and those who did not (non-RE) from T2DM, during a 5-year study of dietary intervention. The biostatistical pipeline consisted of an orthogonal projection on the latent structure discriminant analysis (O-PLS DA), a generalized linear model (GLM), a receiver operating characteristic (ROC), a DeLong test, a Cox regression, and pathway analyses. The model identified a significant increase in 12 metabolites in the non-RE group compared to the RE group. Cox proportional hazard models, calculated using these 12 metabolites, showed that patients in the high-score tercile had significantly (p-value < 0.001) higher remission probabilities (Hazard Ratio, HR, high versus low = 2.70) than those in the lowest tercile. The predictive power of these metabolites was further studied using GLMs and ROCs. The area under the curve (AUC) of the clinical variables alone is 0.61, but this increases up to 0.72 if the 12 metabolites are considered. A DeLong test shows that this difference is statistically significant (p-value = 0.01). Our study identified 12 endogenous metabolites with the potential to predict T2DM remission following a dietary intervention. These metabolites, combined with clinical variables, can be used to provide, in clinical practice, a more precise therapy. ClinicalTrials.gov, NCT00924937.The CORDIOPREV study is supported by the Ministerio de Economia y Competitividad, Spain, under the grants AGL2012/39615, PIE14/00005, and PIE14/00031 associated to J.L.-M.; AGL2015-67896-P to J.L.-M. and A.C.; CP14/00114 to A.C.; PI19/00299 to A.C.; DTS19/00007 to A.C.; FIS PI13/00023 to J.D.-L., PI16/01777 to F.P.-J. and P.P.-M.; Antonio Camargo is supported by an ISCIII research contract (Programa Miguel-Servet CPII19/00007); Marina Mora-Ortiz has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement No 847468; ‘Fundacion Patrimonio Comunal Olivarero’, Junta de Andalucía (Consejería de Salud, Consejeria de Agricultura y Pesca, Consejería de Innovacion, Ciencia y Empresa), ‘Diputaciones de Jaen y Cordoba’, ‘Centro de Excelencia en Investigación sobre Aceite de Oliva y Salud’ and ‘Ministerio de Medio Ambiente, Medio Rural y Marino’, Gobierno de España; ‘Consejeria de Innovación, Ciencia y Empresa, Proyectos de Investigación de Excelencia’, Junta de Andalucía under the grant CVI-7450 obtaiend by J.L.-M.; and we would also like to thank the ‘Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)’.S

An altered microbiota pattern precedes Type 2 diabetes mellitus development: From the CORDIOPREV study

Introduction. A distinctive gut microbiome have been linked to type 2 diabetes mellitus (T2DM). We aimed to evaluate whether gut microbiota composition, in addition to clinical biomarkers, could improve the prediction of new incident cases of diabetes in patients with coronary heart disease. Methods All the patients from the CORDIOPREV (Clinical Trials.gov.Identifier: NCT00924937) study without T2DM at baseline were included (n = 462). Overall, 107 patients developed it after a median of 60 months. The gut microbiota composition was determined by 16S rRNA gene sequencing and predictive models were created using hold-out method. Results. A gut microbiota profile associated with T2DM development was determined through a microbiome-based predictive model. The addition of microbiome data to clinical parameters (variables included in FINDRISC risk score and the diabetes risk score of the American Diabetes Association, HDL, triglycerides and HbA1c) improved the prediction increasing the area under the curve from 0.632 to 0.946. Furthermore, a microbiome-based risk score including the ten most discriminant genera, was associated with the probability of develop T2DM. Conclusión. These results suggest that a microbiota profile is associated to the T2DM development. An integrate predictive model of microbiome and clinical data that can improve the prediction of T2DM is also proposed, if is validated in independent populations to prevent this disease

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

Mass Determinations of the Three Mini-Neptunes Transiting TOI-125

The Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS, is currently carrying out an all-sky search for small planets transiting bright stars. In the first year of the TESS survey, a steady progress was made in achieving the mission’s primary science goal of establishing bulk densities for 50 planets smaller than Neptune. During that year, the TESS’s observations were focused on the southern ecliptic hemisphere, resulting in the discovery of three mini-Neptunes orbiting the star TOI-125, a V = 11.0 K0 dwarf. We present intensive HARPS radial velocity observations, yielding precise mass measurements for TOI-125b, TOI-125c, and TOI-125d. TOI-125b has an orbital period of 4.65 d, a radius of 2.726 ± 0.075 RE, a mass of 9.50 ± 0.88 ME, and is near the 2:1 mean motion resonance with TOI-125c at 9.15 d. TOI-125c has a similar radius of 2.759 ± 0.10 RE and a mass of 6.63 ± 0.99 ME, being the puffiest of the three planets. TOI-125d has an orbital period of 19.98 d and a radius of 2.93 ± 0.17 RE and mass 13.6 ± 1.2 ME. For TOI-125b and d, we find unusual high eccentricities of 0.19 ± 0.04 and 0.17+0.08−0.06⁠, respectively. Our analysis also provides upper mass limits for the two low-SNR planet candidates in the system; for TOI-125.04 (RP = 1.36 RE, P = 0.53 d), we find a 2σ upper mass limit of 1.6 ME, whereas TOI-125.05 (⁠RP=4.2+2.4−1.4 RE, P = 13.28 d) is unlikely a viable planet candidate with an upper mass limit of 2.7 ME. We discuss the internal structure of the three confirmed planets, as well as dynamical stability and system architecture for this intriguing exoplanet system

Relationships between social withdrawal and facial emotion recognition in neuropsychiatric disorders

Background: Emotion recognition constitutes a pivotal process of social cognition. It involves decoding social cues (e.g., facial expressions) to maximise social adjustment. Current theoretical models posit the relationship between social withdrawal factors (social disengagement, lack of social interactions and loneliness) and emotion decoding. Objective: To investigate the role of social withdrawal in patients with schizophrenia (SZ) or probable Alzheimer's disease (AD), neuropsychiatric conditions associated with social dysfunction. Methods: A sample of 156 participants was recruited: schizophrenia patients (SZ; n = 53), Alzheimer's disease patients (AD; n = 46), and two age-matched control groups (SZc, n = 29; ADc, n = 28). All participants provided self-report measures of loneliness and social functioning, and completed a facial emotion detection task. Results: Neuropsychiatric patients (both groups) showed poorer performance in detecting both positive and negative emotions compared with their healthy counterparts (p < .01). Social withdrawal was associated with higher accuracy in negative emotion detection, across all groups. Additionally, neuropsychiatric patients with higher social withdrawal showed lower positive emotion misclassification. Conclusions: Our findings help to detail the similarities and differences in social function and facial emotion recognition in two disorders rarely studied in parallel, AD and SZ. Transdiagnostic patterns in these results suggest that social withdrawal is associated with heightened sensitivity to negative emotion expressions, potentially reflecting hypervigilance to social threat. Across the neuropsychiatric groups specifically, this hypervigilance associated with social withdrawal extended to positive emotion expressions, an emotional-cognitive bias that may impact social functioning in people with severe mental illness

A multiplanet system of super-Earths orbiting the brightest red dwarf star GJ 887

The closet exoplanets to the Sun provide opportunities for detailed characterization of planets outside the Solar System. We report the discovery, using radial velocity measurements, of a compact multiplanet system of super-Earth exoplanets orbiting the nearby red dwarf star GJ 887. The two planets have orbital periods of 9.3 and 21.8 days. Assuming an Earth-like albedo, the equilibrium temperature of the 21.8-day planet is ~350 kelvin. The planets are interior to, but close to the inner edge of, the liquid-water habitable zone. We also detect an unconfirmed signal with a period of ~50 days, which could correspond to a third super-Earth in a more temperate orbit. Our observations show that GJ 887 has photometric variability below 500 parts per million, which is unusually quiet for a red dwarf