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Insights on the synthesis, properties, and performance of high-nickel layered oxide cathodes
Lithium-ion batteries have had a profound impact on the modern world; the explosion of portable electronics shaped the ways we communicate and interface within a global society. With heavy commercial investment and governmental policies directed towards electric vehicle (EV) adoption, lithium-ion batteries (LIBs) are poised to revolutionize our transport infrastructure as well. Widespread vehicle electrification necessitates higher-energy-density, longer-cycle-life LIBs, and of the available paths forward, advancements in cathode material are the most attainable in the near future. Among the established cathode materials, high-nickel layered oxides, LiNiₓM₁₋ₓO₂ (M = Mn, Al, Co, etc.), with greater than 90% Ni-content, are highly regarded for their unmatched energy density. However, high-Ni cathodes possess severe reactivity and stability concerns, casting doubt on their practical viability. This dissertation aims to address these challenges by leveraging fundamental understanding of the layered oxide synthesis to facilitate the rational design of stabilized high-nickel oxide cathodes with high energy density and cycle stability. First, the influence of elevated oxygen pressure during the synthesis of LiNiO₂ (LNO) is investigated. Increasing O₂ pressure increases the oxygen chemical potential, reducing the formation of oxygen vacancies within the layered oxide lattice. Consequently, the LNO structure possesses lower cation disordering and achieves a near three-fold improvement in cycle life, demonstrating the readily achievable benefits of systematic synthesis optimization. Second, a molten salt synthesis is developed to produce single-crystalline high-Ni cathodes. A combination of oxidizing additives, facile lithiation sources, and evaporatively stable molten salts enables the production of single-crystalline LiNiO₂ with distinct primary morphology and excellent phase quality. The molten salt synthesis provides a new avenue for tailoring the properties and morphology of high-nickel layered oxides while avoiding deleterious increases to synthesis temperature. Third, a robust evaluation of the effect of single-crystalline morphology on the electrochemical performance of LiNiO₂ is performed. It is revealed that the main barrier limiting single-crystal performance is poor diffusion kinetics. However, the elimination of intergranular boundaries elicits surprising phase transition behavior; despite sluggish diffusion, nucleation-controlled transformations are maintained to much higher current draws due to the larger contiguous grain size. Finally, the directed design of a Te doped single-crystal cathode is performed. Incorporation of Te alleviates some of the kinetic hindrance observed in single-crystal LNO by substantially increasing ion diffusivity. By further addressing surface reactivity using a stabilized electrolyte, a high-capacity single crystal cathode is obtained with high cycling stability and improved rate capability.Materials Science and Engineerin
Étude des liens entre la texture et les propriétés de diffusion de molécules modèles dans des milieux poreux bimodaux
Nous avons cherché à établir un lien entre le transport de molécules sondes dans des catalyseurs bimodaux d'hydrotraitement et les paramètres texturaux de ces milieux poreux. Les coefficients de diffusion des molécules ont été mesurés dans les macropores et dans les domaines mésoporeux par RMN à gradient de champ pulsé, deux régimes de diffusion ont été mis en évidence. Les isothermes d'adsorption non linéaire ont été mesurées. Deux modèles de diffusion-adsorption ont été construits en utilisant la théorie du changement d'échelle : un modèle à simulation directe et un modèle équilibre local. L'ajustement des courbes simulées aux courbes expérimentales de cinétique de diffusion en colonne permet de déterminer les paramètres d'adsorption et le coefficient de diffusion effectif dans le domaine mésoporeux. Ces paramètres sont en accord avec les mesures RMN et les isothermes. Nous avons montré que ces systèmes avaient le même comportement qu’un milieu homogène. ABSTACT : The aim of this work is to understand the link between transport properties of large probe molecules and the texture of biporous (meso and macroporous) catalysts. Diffusion coefficients in porous media are measured by pulsed field gradient NMR. This technique allows us to determine two diffusion coefficients: one in the macroporosity and another in the mesoporosity. Two models are built by using a volume averaging technique : a direct simulation model and a local equilibrium model. The non linear adsorption isotherms of probe molecules are measured. Simulations are compared with experimental data obtained by measuring the decrease of the concentration of probe molecules in a solution in contact with a biporous support. The obtained effective diffusion coefficient in the mesoporous phase and the adsorption parameters are in good agreement with previous NMR and isotherms measurements. We show that this kind of system behaves as a homogeneous mediu
Planos locais de energia sustentável para a mitigação das alterações climáticas em Portugal
Esta dissertação enquadra-se na temática das alterações climáticas por se tratar de um tema cada vez mais premente na atualidade. Teve como objetivo analisar os planos locais de energia sustentável portugueses para a mitigação das alterações climáticas por forma a avaliar o seu enquadramento em objetivos de mitigação e adaptação nacionais. Em complemento a dissertação efetuou ainda a avaliação comparativa do estado da arte nesta matéria em Portugal e noutros países Europeus sugerindo melhorias que poderão aumentar a sua eficácia.
Para tal estudou-se a implementação da iniciativa Covenant of Mayors (Pacto de Autarcas em português) com uma avaliação de todos os Sustainable Energy Action Plans (Planos de Ação de Energia Sustentável) existentes em Portugal até junho de 2017.
Foram identificados 113 Planos de Ação de Energia Sustentável (na altura em que se iniciou a presente dissertação) e foram analisados todos os planos que estavam disponíveis ao público, num total de 108. Foram abordados aspetos como a sua abrangência territorial e populacional, investimento necessário para a sua implementação, metas de mitigação e de energias renováveis; bem como quantas estratégias de adaptação existem. Foram construídos diversos indicadores que permitiram a comparação dos planos entre eles.
Para além desses aspetos analisados, realizou-se um estudo mais detalhado das metas de mitigação consideradas nos planos, focando o esforço de mitigação com base no ano de referência, nos cenários de referência e cenários projetados para 2020. Concluiu-se que as metas definidas para 2020 nos planos estudados preveem uma redução de emissões de CO2 de cada município entre 20% a 58% face ao valor dos respetivos anos de referência.
Foi ainda analisada a contribuição dos diversos setores de atividade económica para a meta local de mitigação. Neste âmbito, foram considerados apenas os planos que apresentam as medidas de mitigação divididas por setor de atividade. Concluiu-se que os setores mais representativos em termos de esforço de mitigação são os transportes (40% do esforço total de mitigação em 2020), o setor residencial (28%) e o dos serviços e comércio (11%).
Depois de analisadas as medidas concluiu-se que estas são muito semelhantes entre planos e demasiado abrangentes (e.g. “gestão sustentável da água”; “melhoria da rede de transportes”; “reabilitação urbana e melhoria das acessibilidades”) o que leva a duvidar da sua adequação à realidade e contexto específico de cada município. Isto, agregado ao facto de o investimento necessário ser maioritariamente de fonte externa à Câmara Municipal, poderá indicar que a eficácia dos planos possa estar comprometida, resultando numa diminuição da emissão de GEE não tão significativa.
Foram analisadas as necessidades de investimento para a implementação das diversas medidas de mitigação que correspondem a cerca de 7 000 M€ até 2020. Em 60% dos planos estas necessidades de investimento encontram-se divididas segundo a sua proveniência, ou seja, proveniente de orçamento das Câmaras Municipais e de fontes externas. Verificou-se que, em média, 67% do financiamento total necessário estará dependente do financiamento externo às Câmaras Municipais que desenvolveram Planos de Ação de Energia Sustentável.
Enquadrou-se o esforço de mitigação dos planos locais Portugueses nas projeções nacionais calculadas no Programa Nacional para as Alterações Climáticas 2020/2030 (PNAC). Este define que deverão ser reduzidas cerca de 32% das emissões nacionais de gases com efeito de estufa em 2020 face às emissões de 2005. Desses 32%, 15% devem ser reduzidos nos setores não-CELE em 2020 (onde se incluem as medidas analisadas). Considerando o diferencial entre este objetivo de redução não-CELE e o valor total nacional de redução de 32% em 2020, estimou-se que as medidas dos 107 planos analisados nesta dissertação contribuem para a redução de 8% das emissões constantes na meta total do PNAC em 2020 face a 2005.
Por forma a contextualizar a situação nacional, efetuou-se ainda uma análise comparativa das metas dos SEAP portugueses com o panorama de planos locais de mitigação de alguns países europeus. Pretendeu-se assim compreender o grau de desenvolvimento de Portugal ao nível da implementação de planos locais de mitigação e adaptação. Através da literatura analisada e dos resultados obtidos nesta dissertação verificou-se que a meta de mitigação local ponderada de Portugal é superior à de países como Irlanda, Itália, Estónia, Espanha e Áustria
Verdadera demonstracion propugnatoria... parecer de los retores de la huerta sobre el aiuste que se ha propuesto de passar el repartimiento de la dezima al subsidio. [Texto impreso]
Sign.: A-E2, F3Port. con orla ti
Engineering Copper Adhesion on Poly-Epoxy Surfaces Allows One-Pot Metallization of Polymer Composite Telecommunication Waveguides
Mass gain in the aerospace sector is highly demandable for energy savings and operational efficiency. Replacement of metal parts by polymer composites meets this prerequisite, provided the targeted functional properties are recovered. In the present contribution, we propose two innovative and scalable processes for the metallization of the internal faces of carbon fiber reinforced polymer radiofrequency waveguides foreseen for implementation in telecommunications satellites. They involve sequential direct liquid injection metalorganic chemical vapor deposition of copper and cobalt. The use of ozone pretreatment of the polymer surface prior deposition, or of cost effective anhydrous dimethoxyethane as solvent for the injection of the copper precursor, yield strongly adherent, 5 µm Cu films on the polymer composite. Their electrical resistivity is in the 4.1–5.0 μΩ·cm range, and they sustain thermal cycling between −175 °C and +170 °C. Such homogeneous and conformal films can be obtained at temperatures as low as 115 °C. Demonstration is achieved on a polymer composite waveguide, composed of metallized 60-mm long straight sections and of E-plane and H-plane elbows, that paves the way towards the metallization of scale one devices
Maravillosa vida, y feliz muerte de la venerable Madre Sor Mariana de Santa Clara ... fundadora del Real Monasterio de la Encarnacion ... de la Villa de Mula
Sign.: [calderón]-7[calderón]4, A-Z4, 2A-2P4Port. con orla tip
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Attribute-Based Prediction of File Properties
We present evidence that attributes that are known to the file system when a file is created, such as its name, permission mode, and owner, are often strongly related to future properties of the file such as its ultimate size, lifespan, and access pattern. More importantly, we show that we can exploit these relationships to automatically generate predictive models for these properties, and that these predictions are sufficiently accurate to enable optimizations.Engineering and Applied Science
Mechanical and thermal segregation of milli-beads during contact heating in a rotary drum. DEM modeling and simulation
[EN] The flow mechanics and heat transfer phenomena within a bed of milli-metric size spherical beads rotated and heated by contact in a horizontal drum were simulated by means of commercial discrete element software EDEM. Mono-dispersed and bi-dispersed beds (two particle sizes or two particle densities) were considered. The mechanical segregation index (standard deviation of local bed compositions) and the thermal segregation index (standard deviation of beads temperatures) were calculated for the different types of bed and same operating conditions. The thermal segregation was found to be enhanced by mechanical segregation and was much stronger for bi-dispersed beds than for monodispersed one.Mesnier, A.; Rouabah, M.; Cogné, C.; Peczalski, R.; Vessot-Crastes, S.; Vacus, P.; Andrieu, J. (2018). Mechanical and thermal segregation of milli-beads during contact heating in a rotary drum. DEM modeling and simulation. En IDS 2018. 21st International Drying Symposium Proceedings. Editorial Universitat Politècnica de València. 107-114. https://doi.org/10.4995/IDS2018.2018.7423OCS10711
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