A study of the charge storage mechanism in iron rich transition metal layered oxides for sodium-ion batteries: structural evolution, reaction kinetics and high voltage stability

295 p.Las baterías de sodio ión están consideradas como una de las tecnologías más prometedoras como alternativa a las de litio ión usadas comúnmente a día de hoy. Especialmente, los óxidos laminares son uno de los candidatos más estudiados como material de cátodo. En este trabajo se estudian materiales ricos en hierro debido a su bajo coste y toxicidad, así como por sus interesantes propiedades electroquímicas: alta capacidad y voltaje. Sin embargo, a pesar de sus interesantes propiedades teóricas, estos materiales se deterioran con el ciclado.Esta tesis investiga estos mecanismos de degradación mediante el estudio de la evolución estructural utilizado difracción de rayos X y espectroscopía Mossbauer, así como la evolución del coeficiente de difusión mediante la impedancia electroquímica y la titulación potenciostática intermitente.Esta tesis ha confirma la migración de los iones de metal de transición a las capas de sodio, y se enseña por primera vez la migración en función del estado de carga. Sorprendentemente, se ha visto que la migración es más reversible de lo que se esperaba. En lugar de tratar de evitar la migración, el esfuerzo debería focalizarse en tratar de mejorar la reversibilidad de la actividad redox del oxígeno, ya que ambos eventos están relacionados.CIC Energigun

Efecto Invar en cintas amorfas FeZrBCu

[ES] Se va a deformar plásticamente unas cintas amorfas de material Invar FeZrBCu, y comprobar los cambios magnéticos permanentes que hayan podido sufrir

2021 roadmap for sodium-ion batteries

Abstract: Increasing concerns regarding the sustainability of lithium sources, due to their limited availability and consequent expected price increase, have raised awareness of the importance of developing alternative energy-storage candidates that can sustain the ever-growing energy demand. Furthermore, limitations on the availability of the transition metals used in the manufacturing of cathode materials, together with questionable mining practices, are driving development towards more sustainable elements. Given the uniformly high abundance and cost-effectiveness of sodium, as well as its very suitable redox potential (close to that of lithium), sodium-ion battery technology offers tremendous potential to be a counterpart to lithium-ion batteries (LIBs) in different application scenarios, such as stationary energy storage and low-cost vehicles. This potential is reflected by the major investments that are being made by industry in a wide variety of markets and in diverse material combinations. Despite the associated advantages of being a drop-in replacement for LIBs, there are remarkable differences in the physicochemical properties between sodium and lithium that give rise to different behaviours, for example, different coordination preferences in compounds, desolvation energies, or solubility of the solid–electrolyte interphase inorganic salt components. This demands a more detailed study of the underlying physical and chemical processes occurring in sodium-ion batteries and allows great scope for groundbreaking advances in the field, from lab-scale to scale-up. This roadmap provides an extensive review by experts in academia and industry of the current state of the art in 2021 and the different research directions and strategies currently underway to improve the performance of sodium-ion batteries. The aim is to provide an opinion with respect to the current challenges and opportunities, from the fundamental properties to the practical applications of this technology

Efecto Invar en cintas amorfas FeZrBCu

[ES] Se va a deformar plásticamente unas cintas amorfas de material Invar FeZrBCu, y comprobar los cambios magnéticos permanentes que hayan podido sufrir

Sodium layered oxide cathode materials

This chapter introduces the most common structural polymorphs of layered oxides (O3, P3, and P2) acting as positive electrodes for Na-ion batteries. It describes prototype examples and recent developments on high-voltage and low-cost layered oxides based on Ni, Mn, Fe, and Cu redox centers, which have been classified based on unary, binary, and ternary systems. The chapter describes examples of layered oxides with oxygen redox activity and highlights the main strategies reported to invoke this type of reaction. Sodium layered oxides tend to undergo structural transformations during sodium extraction/insertion. There has been a large research effort focused on the development of sodium layered oxides based on cheap, sustainable, and nontoxic elements, particularly iron and manganese. The chapter focuses on layered oxides based on manganese, iron, and copper redox centers, since these hold the most promise for the fulfillment of the aim of cheap, safe, and sustainable energy storage

Efectos de la suplementación dietética con antocianos y xantofilas sobre el pigmento macular y la concentración sérica de mujeres postmenopáusicas

Resumen del trabajo presentado a la Reunión Nacional sobre Carotenoides en Microorganismos, Plantas, Alimentación y Salud, celebrada en Valencia del 16 al 17 de noviembre de 2017.Luteína (Lut.) y zeaxantina (Zeax.)(xantofilas), y antocianos están comercializados como complementos alimenticios para la salud ocular. Existe gran variabilidad en las respuestas de los sujetos y por ello, se necesitan estudios a largo plazo valorando los factores implicados en sujetos bien caracterizados. [Objetivo]: valorar el efecto de la suplementación con xantofilas y antocianos sobre los marcadores de estatus de Lut. y Zeax. a corto y largo plazo (concentraciones séricas, densidad óptica de pigmento macular [DOPM]) en mujeres postmenopáusicas. [Sujetos y métodos]: 75 mujeres. Estudio paralelo y aleatorizado, de ocho meses de duración. [Criterios inclusión]: edad (50-70 años), amenorrea (>2 años), IMC (25-33 kg/m2). [Criterios exclusión]: colesterolemia (>240 mg/dL), fármacos/ alimentos para controlar colesterolemia, terapia hormonal sustitutoria, enfermedad crónica. Sujetos aleatorizados en tres grupos: (A): antocianos (60 mg/día); (X): xantofilas (6 mg Lut.+2 mg Zeax./d); (A+X). HC Clover Ps (Madrid, España) preparó A y X. Al inicio del estudio, a los 4 y 8 meses: 1) muestras de sangre para análisis de Lut. y Zeax. (HPLC) y perfil lipídico; 2) determinación de DOPM mediante fotometría heterocromática de parpadeo (MPS 9000 desktop device). Comité Ético de Investigación Clínica- HUPH-Majadahonda aprobó el estudio. [Resultados]: Concentraciones basales (mediana): 16,7 Lut., 5,3 Zeax. (μg/dl), 0,07 (μg/mg) Lut.+Zeax/colesterol+triglicéridos(TG); colesterol , HDL-, LDL, TG: 213, 66, 126, 84 mg/dL, respectivamente; la DOPM: 0,31 u.d. Sin diferencias en valores basales entre grupos. La suplementación con xantofilas provocó un aumento de sus concentraciones séricas: entre 2, 2,8 y 1,4 -1,6 veces (Lut. y Zeax., respectivamente) en grupos X y A+X. Las concentraciones séricas máximas de xantofilas se alcanzaron a los 4 meses y se mantuvieron hasta el final (grupos X, A+X). Las concentraciones de lípidos no mostraron variación. La DOPM no varió en ningún grupo a lo largo del estudio (excepto un aumento en el grupo X, 4 meses). La DOPM se correlacionó con la concentración de xantofilas séricas (grupo X, 8 meses). [Conclusiones]: este aporte extra de Lut. y Zeax. fue insuficiente para modificar la DOPM en mujeres postmenopáusicas, pero indujo un aumento en las concentraciones séricas, el cual no fue modificado por el aporte simultáneo de antocianos.Peer Reviewe

Effect of Long-Term Xanthophyll and Anthocyanin Supplementation on Lutein and Zeaxanthin Serum Concentrations and Macular Pigment Optical Density in Postmenopausal Women

Xanthophylls (lutein, L; zeaxanthin, Z) and anthocyanins are often included in food supplements to improve ocular health. There are no dietary reference intakes for them. The aim was to assess the effects of L, Z and anthocyanin supplementation on short and long-term lutein status markers (serum concentration and macular pigment optical density (MPOD)). Seventy-two postmenopausal women were randomized into a parallel study of 8 months: Group A—anthocyanines (60 mg/day); Group X—xanthophylls (6 mg L + 2 mg Z/day); Group X+A—anthocyanines (60 mg/day) + xanthophylls (6 mg L + 2 mg Z/day). At the beginning of the study, 4 and 8 month serum L and Z concentrations were determined (HPLC), as well as L, Z and anthocyanine dietary intake and MPOD (heterochromic flicker photometry). Baseline concentrations of L (0.35 ± 0.19 μmol/L), Z (0.11 ± 0.05 μmol/L), L+Z/cholesterol/triglycerides (0.07 ± 0.04 μmol/mmol) increased in Group X (2.8- and 1.6-fold in L and Z concentrations) and in group XA (2- and 1.4-fold in L and Z concentrations). MPOD (baseline: 0.32 ± 0.13 du) was not modified in any of the groups at the end of the study. There were no differences in the dietary intake of L+Z and anthocyanin at any point in time in any group. Supplementation of L and Z at a dietary level provoked an increase in their serum concentration that was not modified by simultaneous supplementation with anthocyanins.This study was supported by grant AGL2012-30803 from the Ministerio de Economía y Competitividad (Spain) and Rocío Estévez-Santiago was the recipient of a JAEP redoc grant from the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), awarded under the program of the Junta para la Ampliación de Estudios, co-financed by the European Social Fund (ESF).Peer reviewe

Effects of a long-term dietary supplementation with anthocyanins and xanthophylls on serum metabolomic profile and macular pigment optical density in postmenopausal women

Póster presentado al 3rd Scientific Workshop of the POSITIVe COST Action, celebrado en Tesalonica (Grecia) del 20 al 21 de septiembre de 2017.[Objective]: Assessment of the effect of the xanthophylls and anthocyanins dietary supplementation on lutein (L) and zeaxanthin (Z) status [serum concentrations and macular pigment optical density (MPOD) and its relation with the serum metabolomics profile in postmenopausal women. [Subjects and methods]: 75 women were randomized into a parallel study of 8 months duration. Inclusion criteria: age (50-70 years), amenorrhea (> 2y), BMI (25-33 kg/m2). Participants were randomized in three groups: Group A) anthocyanins (60 mg/day); Group X) xanthophylls (6 mg lutein + 2 mg zeaxanthin/d); Group A+X) anthocyanines (60 mg/d) + xanthophylls (6 mg lutein + 2 mg zeaxanthin/d). Blood samples were collected at the start (time 0), 4 and 8 months and lipid profile (cholesterol and TG). Metabolomics was performed using HPLC-Q-TOF LCMS (G6530A). MassHunter Profinder software (B.06.00) was used for recursive molecular feature extraction and Mass Profiler Professional Software (B.13.01) for Multivariate statistical analysis. [Results]: Supplementation with L and Z resulted in 2 - 2.8 fold and 1.4 - 1.6-fold increases in the serum levels of L and Z, respectively. These increments occurred in groups X and A+X, being slightly higher but not statisticaly significant in group X. The levels of L and Z concentrations, and L+Z/chol+TG in serum reached at 4 months were maintained throughout the intervention period (8 months) in the (X) and (A+X) groups. There were no variations in the L and Z serum levels in the group (A) and neither were in the concentrations of cholesterol, HDL-, LDL- and TG in any of the three groups. Serum metabolome profile was changed after anthocyanin intake for 8 months. After correction for multiple comparisons, seven metabolites were statistically significantly altered. MPOD value was not modified in any of the groups at the end of the study. Only an increase was observed in the MPOD after 4 months in the group X. [Conclusions]: Supplementation of L and Z at dietary levels provokes an increase in their concentrations in serum that were not modified by the simultaneous supplementation of anthocyanins. The L and Z supplied was insufficient to get an increase in the MPOD during the period studied. A change in serum metabolome of the A group participants before and after 8 months anthocyanin supplementation was observed.Funded by Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) throw Grant AGL2012-30803 (PIGMENTHEALTH).Peer Reviewe

Na2.4Al0.4Mn2.6O7 anionic redox cathode material for sodium-ion batteries – a combined experimental and theoretical approach to elucidate its charge storage mechanism

Al substitution and subsequent Na excess in Na2Mn3O7 were achieved by a ceramic method, realizing the high-performance Na2.4Al0.4Mn2.6O7 oxygen-redox cathode for Na-ion batteries. A comparison between the two cathodes revealed the role of Al doping

Nanopartículas de plata en los ámbitos de la alimentación y clínico: aplicaciones antimicrobianas y simulación de su digestión gastrointestinal

Trabajo presentado a las III Jornadas Científicas CIAL Fórum, celebradas del 22 al 23 de noviembre de 2018 en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL).La búsqueda de nuevas soluciones para abordar la pérdida de eficacia de los antibióticos debida en gran parte a su extraordinario abuso, así como de nuevas alternativas al empleo de conservantes químicos, es actualmente una prioridad de la I+D. En las últimas décadas, la nanotecnología ha avanzado rápidamente, proporcionando un aumento imparable en el desarrollo de productos cotidianos a nivel mundial. En concreto, las ventajas que presentan los nanomateriales con propiedades antimicrobianas les ha convertido en una herramienta de interés en procesos de la industria de los alimentos y en la salud. A su vez, el actual borrador de recomendaciones de la EFSA sobre el uso de nanomateriales en alimentación pone el acento en la necesidad de evaluar su potencial nanotoxicidad. Por su parte, la UE impulsa y financia estudios sobre nanotoxicidad debido a la creciente preocupación que está llamando poderosamente la atención de los científicos. En los últimos años, se ha iniciado una innovadora línea de investigación en el CIAL sobre el potencial empleo de nanopartículas de plata como antimicrobianos en la industria del vino permitiendo reducir el empleo de conservantes químicos, como los sulfitos. Estas investigaciones se han ampliado a otros sectores de la industria alimentaria, como es la producción y procesado de carne de pollo, donde se busca soluciones al problema de cepas de Campylobacter resistentes a antibióticos convencionales. Por otro lado, se ha comprobado el efecto antimicrobiano de estas nanopartículas de plata sobre bacterias orales causantes de caries y periodontitis, identificándose los principales mecanismos de acción que avalan su eventual empleo como una terapia oral. Otro de los desafíos en la actualidad pasa por estudios que garanticen la inocuidad y seguridad alimentaria de estos nanomateriales. Para ello, se están llevando a cabo estudios que evalúan el tránsito gastrointestinal de nanopartículas de plata, empleando modelos celulares y sistemas in vitro de las condiciones del aparato digestivo humano, incluida la plataforma simgi®, que hasta el momento han aportado datos novedosos sobre la monitorización de los cambios que sufren estos nanomateriales tras su consumo incluyendo el efecto sobre la microbiota intestinal y biomarcadores de inflamación y daño celular.Al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (PRI-PIBAR 2011-1358, AGL2015-64522-C2-R) y a la Comunidad de Madrid (ALIBIRD S2013/ABI-2728).Peer reviewe