Analysis of microstructural effects in multi layer lithium ion battery cathodes

A possible way to increase the energy density in lithium-ion batteries, and, at the same time, reduce the production costs, is to use thicker electrodes. However, transport limitations can occur in thick electrodes, leading to a drawback in performance. A way to mitigate this problem is a more sophisticated microstructure of the electrode, using, e.g., structural gradients. This can, for instance, be achieved by multi-layer casting, i.e., casting and drying of a first layer, and then adding a second layer. An important question is how the interface between the two layers is shaped and how the corresponding microstructure influences the electrochemical performance. In the present paper, two different two-layer cathodes are analyzed and compared to single-layer cathodes of the same thickness. The analysis involved tomographic imaging, a statistical analysis of the 3D microstructure of the active material particle systems with a focus on the interface between the layers, and electrochemical characterization of the active material systems using experimental measurements as well as electrochemical simulations. The analysis showed that at the interface the connectivity of active material particles decreases, which results in higher electric resistivity. This effect is stronger if an intermediate calendering step is performed, i.e., the first layer is calendered before casting the second layer

Folosirea stentului uretral în tratamenntul chirurgical a hipospadiasului la copii

Summary Introducing uretrhral stent allowed us to decrease the esenţial number of complication after a uretrhral plastic specially for the patients more that 12-13 years old and adolescentes. I decreased two times numbers of external urethral orifice stenosis and reduced the formation of the urthral fistula for 25% of patients. Introducere. Hipospadiasul se raportează la malformaţiile congenitale a uretrei şi este foarte răspândit, incidenţa fiind de 1:200-1:300 de nou-născuţi (băieţei). Există mai multe clasificări ale hipospadiasului, bazate preponderent pe schimbarea poziţiei (ectopiei) orificiului uretral extern. În practica noastră, pentru aprecierea tacticii de tratament, inclusiv a celei chirurgicale, apelăm la repartizarea pacienţilor în trei loturi: cu hipospadias distal, proximal şi hipospadias fară hipospadias. La hipospadiasul distal se referă formele glandulare, coronare, subcoronare şi formele joase peniene, fără curbarea penisului. Acestor pacienţi li se efectuează plastia de uretră întro singură etapă. Hipospadiasul proximal include formele peniene, scrotale şi perineale îmbinate cu deformare pronunţată a corpurilor cavernoase. Acestor pacenţi li se aplică plastia de uretră într-o singură etapă - înlăturarea hordei cicatrizante şi formarea uretrei de tip Dakket sau Kayanaghi. Hipospadiasul fără hipospadias se atestă în cazurile de curbare a penisului fără ectopia orificiului extern al uretrei. Tactica de tatament operativ depinde de gradul de curbare şi se recurge la plastia de uretră de tip Dakket, Nesbit. Exigenţele cosmetice contemporane dictează formarea orificiului extern uretral la apexul glandului penian. Totuşi ţesuturile spongioase ale glandului penian sunt sensibile la mobilizarea largă şi la incizia operatorie. Edemul postoperator şi creşterea pronunţată a presiunii în segmentul glandular al neouretrei deseori duce la formarea fistulelor uretrocutane, mai des întâlnite la copiii de după 14-15 ani. Din aceste motive majoritatea chirurgilor preferă formarea meatului extern al uretrei la nivelul şanţului balanic. Plastia de uretră se efectuează pe o sondă Nelaton, corespunzătoare după mărime vârstei bolnavului, care, pe parcursul perioadei postoperatorii, deseori provoacă uretrite şi cistite. Materiale şi metodă. O alternativă de derivare a urinei este epicistostomia troacară sau cea deschisă şi stentul uretral. În perioada 1999 - 2006 au fost trataţi 104 copii cu hipospadias cu vârsta de la 2 şi pâna la 18 ani, cu hipospadias distal şi proximal. În primul lot (68) au intrat copii operaţi până la vârsta de 12 ani, cu derivarea urinei postoperator cu sondă uretrală pentru 8-12 zile. În al 2-lea lot (36 copii) au fost pacienţi cu hipospadias de diferite localizări (vârsta 12-18 ani). Derivarea urinei s-a efectuat prin epicistostomie suprapubiană troacară sau deschisă şi prin stent uretral de 3-4 cm. Rezultate. Rezultate satisfăcătoare am înregistrat în primul lot la 58 de bolnavi, în al doilea lot - la 30 de pacienţi, la 16 bolnavi din ambele loturi s-au dezvoltat fistule uretrale şi la doi - stenoză meatală. Fistulele uretrocutane au fost înlăturate prin suturarea ţesuturilor adiacente cu ajutorul tehnicii de mărire la 6 luni de la tratamentul chirurgical al hipospadiasului, stenoza meatală a fost rezolvată prin meatoplasie. Concluzii. Utilizarea stentului a contribuit la prevenirea dezvoltării uretritelor şi a cistitelor postoperatorii, cistalgiilor, disconfortului din bazinul mic. Copiii cu stent uretral au fost activi şi nu au acuzat dureri deja de la a 2-a -3-a zi. În rezultatul metodei aplicate, a fost diminuat esenţial numărul de complicaţii, inclusiv cu 50% numărul de stenoze ale orificiului uretral extern şi cu 25% formarea de fistule uretrale, preponderent la pacienţii mai mari de 12-13 ani şi la adolescenţi

Water oxidation at hematite photoelectrodes: the role of surface states

Hematite (α-Fe2O3) constitutes one of the most promising semiconductor materials for the conversion of sunlight into chemical fuels by water splitting. Its inherent drawbacks related to the long penetration depth of light and poor charge carrier conductivity are being progressively overcome by employing nanostructuring strategies and improved catalysts. However, the physical–chemical mechanisms responsible for the photoelectrochemical performance of this material (J(V) response) are still poorly understood. In the present study we prepared thin film hematite electrodes by atomic layer deposition to study the photoelectrochemical properties of this material under water-splitting conditions. We employed impedance spectroscopy to determine the main steps involved in photocurrent production at different conditions of voltage, light intensity, and electrolyte pH. A general physical model is proposed, which includes the existence of a surface state at the semiconductor/liquid interface where holes accumulate. The strong correlation between the charging of this state with the charge transfer resistance and the photocurrent onset provides new evidence of the accumulation of holes in surface states at the semiconductor/electrolyte interface, which are responsible for water oxidation. The charging of this surface state under illumination is also related to the shift of the measured flat-band potential. These findings demonstrate the utility of impedance spectroscopy in investigations of hematite electrodes to provide key parameters of photoelectrodes with a relatively simple measurement