Dissertations / Theses on the topic 'Batterie al sodio'

La produzione sempre maggiore di dispositivi portatili e auto elettriche chiede al mercato di produrre dispositivi efficienti in grado di poter accumulare l’energia elettrica. Per questo tipo di tecnologie in cui la miniaturizzazione del dispositivo è essenziale, le batterie litio ione (LIBs) sono diventate il mezzo di accumulare energia. La ricerca su queste batterie è focalizzata ad ottenere dispositivi sempre più performanti con materiali elettrodici ad alte capacità gravimetriche e volumetriche. Accanto all’aspetto tecnologico, legato alla ottimizzazione dei materiali, vi è anche quello dell’approvvigionamento dei componenti attivi della batteria, tra tutti il litio. La problematica attualmente è affrontata studiando batterie con altri metalli alcalini (Na e K). Di questi dispositivi non esistono però materiali già standardizzati malgrado la ricerca, specialmente sulle batterie sodio ione (SIB), sia partita solo qualche anno più tardi rispetto quella delle LIB; per cui queste tecnologie oggi sono destinate ad affiancare quelle delle LIB per sopperire all’enorme richiesta di mercato di batterie per i veicoli del futuro. L’obbiettivo del presente lavoro è stato quello di sviluppare materiali anodici a base di MXene per ottenere efficienti anodi per batterie sodio e litio ione. I MXenes sono una famiglia di carburi di metalli di transizione con una struttura 2D che sembrerebbe promettente per l’intercalazione di diversi ioni grazie ad una grande flessibilità ed adattabilità strutturale nei confronti del tipo di ione intercalante. L’intercalazione degli ioni avviene con un meccanismo pseudocapacitivo per cui i materiali hanno capacità limitate, ma hanno grande stabilità elettrochimica su migliaia di cicli ed efficienze coulombiche prossime al 100%. La produzione di questo materiale avviene per etching in HF di un precursore chiamato MAX phase. Questo è il metodo più facile e veloce per ottenere il materiale in scala di laboratorio ma presenta numerose criticità quando i volumi vengono rapportati su scala industriale. Una gran parte del lavoro è stata dedicata allo studio della tecnica sintetica per ottenere MXenes per SIB riducendo o sostituendo HF nella sintesi chimica. I materiali sono stati caratterizzati con varie tecniche di caratterizzazioni strutturali, morfologiche ed elettrochimiche. Data la struttura 2D, che ricorda quella del grafene, un uso frequente in letteratura è quello della realizzazioni di nanocompositi per SIB e LIB, al fine di produrre materiali ad alta capacità, come richiesto nel mercato delle batterie. Sono stati quindi ottenuti dei nanocompositi a base di antimonio-MXene e ossido di stagno-MXene testati rispettivamente in SIB e LIB. Antimonio e ossido di stagno sono due materiale dalla elevata capacità teorica, quando usati come anodi in batterie, ma allo stesso tempo sono estremamente fragili e tendono a polverizzarsi nei processi di carica e scarica. Il MXene è servito da buffer per limitare o evitare la frattura e distacco delle leghe dalla superficie elettrodica
The ever-increasing production of portable devices and electric cars asks to the market to produce efficient devices that can store electrical energy. For these types of technologies, where device miniaturization is essential, lithium-ion batteries (LIBs) have become leaders as energy storage systems. The research on the lithium-ion batteries is focused to obtain more performing devices with high gravimetric and volumetric capacities of the electrode materials. In addition to the technological aspect, related to the optimization of materials, there is the supply chain of active components of the battery to consider, starting from lithium. At the moment, the problem is tackled by studying batteries with other alkaline metal ions, i.e. Na+ and K+. However, there are no standardized active materials for these devices, especially on sodium-ion batteries (SIBs), started only a few years later than that of LIBs; therefore, today these technologies are intended to support the LIBs in order to satisfy the enormous market demand of the batteries for the future vehicles. The goal of this work was to develop MXene-based anode materials to obtain efficient anodes for sodium and lithium-ion batteries. MXenes are a family of inorganic transition metal carbides, nitrides, and carbonitrides with a 2D structure that would seem promising for the intercalation of different ions due to a great flexibility and adaptability towards several intercalating ions. The ion intercalations occur by a pseudocapacitive mechanism whereby the materials have limited capacity, but they have great electrochemical stability over thousands of cycles and coulombic efficiencies near to 100%. The production of this material was done by HF etching of a precursor called MAX phase. This is the easiest and fastest method to obtain the material in laboratory scale, but it has many criticalities when the process has to be scale-up to industrial scale. A large part of this work was spent studying the synthetic technique to obtain MXenes for SIB by reducing or replacing HF in the chemical synthesis. The materials have been characterized by various techniques such as X-ray diffractometry, electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, etc., and by electrochemical tests, such as cyclic voltammetry and galvanostatic cycling. Thanks to the 2D structure, a common use of MXene in the literature is in nanocomposite syntheses for SIBs and LIBs, in order to produce high-capacity materials, as required in the battery market. Therefore, two nanocomposites based on antimony-MXene and tin oxide-MXene tested for SIB and for LIB respectively, were synthesized. Antimony and tin oxide are two materials with high theoretical capacity when used as anodes in batteries, but at the same time, they are extremely fragile and tend to pulverize during charging and discharging processes. MXene is used as a buffer to limit or prevent cracking and separation of alloys from the electrode surface.

In questa tesi viene proposto uno studio sulle batterie agli ioni sodio e lo sviluppo di un innovativo metodo di studio che sfrutta il microscopio a scansione elettronica (SEM). Le batterie ioni sodio (SIB) sono una tecnologia innovativa che ha interessato gli studiosi soprattutto negli ultimi anni, in virtù della loro competitività rispetto alle più diffuse batterie agli ioni litio (LIB). Infatti, rispetto a queste ultime, caratterizzate dalla presenza di metalli rari e costosi e dal cobalto, un metallo altamente inquinante, le SIB sono costituite da sodio, tra i metalli più abbondanti sulla crosta terrestre, e soprattutto non necessitano di cobalto, risultando così molto più economiche. In questa tesi si proporrà lo studio di un substrato per lo sviluppo delle batterie anode-free. Negli ultimi studi sta prendendo piede l’idea di realizzare una batteria senza anodo in quanto risulta complesso un materiale con caratteristiche di intercalazione buone per questo elettrodo. Si procede poi a riportare la caratterizzazione del substrato in analisi. In particolare viene presentato un innovativo porta campioni per lo studio con SEM, completamente progettato e realizzato appositamente per il presente studio. Si tratta di un sistema air-tight che protegge il campione dall’ossidazione. La caratterizzazione d’immagine con il SEM risulta particolarmente utile in quanto permette di capire come procede la deposizione del sodio sul substrato studiato. Vengono infine presentati i risultati della caratterizzazione del substrato considerato. L’intera tesi è stata portata avanti all’interno dell’Energy Storage Group del College of Engineering, presso Swansea University, Swansea (UK).

This PhD thesis analyses the compatibility of large scale installations of the Na-beta technology for electrochemical stationary storage of electrical energy in the high voltage network, in order to support the electrical system in the management of the renewable energy sources. The reliability, the safety and the environmental compatibility of the two Na-beta batteries, i.e. the sodium-nickel chloride and the sodium-sulphur ones, were deeply analysed by means of detailed risk analysis. Moreover, an innovative modelling approach based on matrixes is presented for sodium-nickel chloride technology, which could be easily extended to the sodium-sulphur batteries, considering the similarities of these two technologies. Furthermore the presented modelling approach was validated by comparing the electrical model results with experimental measurements carried out in collaboration with Terna (the Italian Transmission System Operator) in the ENEA laboratories in Rome. A 7.8 kW module was tested and the agreement between measurements and the model results was very good.
In questa tesi viene analizzata la compatibilità  della tecnologia di accumulo elettrochimico stazionario dell'€energia elettrica nota come Na-beta per installazioni su larga scala sulla rete elettrica di trasmissione allo scopo di supportare il sistema elettrico nella gestione delle problematiche relative alla sempre maggiore penetrazione di fonti di energia rinnovabile sulla rete. Dettagliate analisi di rischio sono state condotte in collaborazione con le aziende produttrici sulle due tipologie di batterie Na-beta, ovvero quella sodio-cloruro di nichel e quella sodio-zolfo per valutare l'€affidabilità nell'esercizio, la sicurezza per le persone e la compatibilità ambientale. Viene inoltre presentato un approccio di modellizzazione matriciale innovativo per la tecnologia sodio-cloruro di nichel, facilmente estendibile alle batterie sodio-zolfo date le caratteristiche molto simili delle due tecnologie. Il modello realizzato, di tipo elettrico, è stato validato mediante confronto dei risultati con misure sperimentali effettuate in collaborazione con Terna nei laboratori ENEA di Roma su di un modulo da 7,8 kW, dando un'€ottima concordanza sia in regime permanente che transitorio.

La necessità di produrre energia attraverso fonti rinnovabili è sempre più incombente. Vista la loro incostanza, è inevitabile l'utilizzo di accumulatori al fine di immagazzinare l'energia in eccesso nelle fasi di produzione. In questo lavoro si sono analizzate due tecnologie di batterie adibite allo stoccaggio di energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici domestici. In particolare, si è eseguito un confronto su prestazioni e impatto ambientali di batterie agli ioni di litio e batterie sodio-nichel-cloruro (ZEBRA). Tale confronto nasce dalle problematiche legate all'estrazione e al riciclaggio del litio che, proprio a causa di queste ragioni, è entrato nella lista delle materie prime critiche della Commissione Europea 2020. Al fine di evidenziare le differenze tra le due tecnologie sono stati analizzati due casi studio. Partendo da essi, infine, si è cercato analizzare la possibilità di sostituzione di un sistema di accumulo agli ioni di litio con uno al sodio-nichel-cloruro.

L ipertrofia cardiaca (CH) in condizioni patologiche e un processo mal adattativo in risposta ad un aumentato stress biomeccanico e accompagna varie forme di malattie cardiache. I meccanismi alla base di questo processo patologico (argomento di studio di numerose ricerche) coinvolgono spesso perturbazioni funzionali nell omeostasi del [Ca2+]i. Uno dei principali regolatori del [Ca2+]i nel cuore e il trasportatore sodio/calcio 1 (NCX1). Le infezioni batteriche possono causare CH, alterando direttamente o indirettamente l omeostasi del [Ca2+]i. In questo studio abbiamo investigato l ipotesi che NCX1 sia determinante per l induzione e progressione dei danni cardiaci da infezioni batteriche. Risultati ottenuti nel nostro laboratorio hanno dimostrato che l LPS, la principale tossina dei Gram-negativi, induce CH che e contrastata da ciclosporina nei modelli dei cuori perfusi ex vivo, in cardiomiociti primari e in linee cellulari cardiache. In tutti i sistemi analizzati, abbiamo trovato alterazioni significative a carico di NCX1 dopo esposizione a 1 g/ml LPS per 3 e 24 h. In particolare, l LPS aumenta l espressione di NCX1 (mRNA e proteina) senza alterarne la distribuzione cellurare. L aumento della proteina NCX1 e stato osservato anche in miociti in cui l espressione dello scambiatore non era regolata dall attivita del promotore endogeno. In aggiunta, cellule esprimenti NCX1 hanno sviluppato difetti nel controllo del calcio intracellulare dopo esposizione a LPS, dato che l ingresso di calcio nella cellula via il reverse mode di NCX1 era significativamente elevato nelle cellule stressate. Abbiamo trovato anche che NCX1 e critico per la risposta ipertrofica da LPS, la quale era completamente bloccata dall inibitore specifico di NCX1 SN6. Infine, in miociti privi di NCX1 la risposta ipertrofica all LPS era significativamente attenuata. Questi dati suggeriscono che NCX1 sia un nuovo bersaglio farmacologico da considerare per la prevenzione del danno cardiaco da batteri.
Pathological cardiac hypertrophy (CH) is a maladaptive response to an increased biomechanical stress and accompanies many forms of heart disease. The mechanisms underlying the maladaptive features of the hypertrophic response are under intense investigation and numerous remodelling processes develop with functional perturbation of [Ca2+]i. One of the key players for the maintenance of [Ca2+]i homeostasis in the heart is the sodium/calcium exchanger 1 (NCX1). Bacterial infections can potentially provoke CH, affecting directly or indirectly the intracellular [Ca2+]i homeostasis. In this study, we propose that NCX1 may be a critical player in triggering and progression of heart damages due to bacterial infections. Results obtained in our lab show that LPS, the main important endotoxin from Gram-negative bacteria, induces a hypertrophic response that is prevented by ciclosporin in ex vivo perfused heart, in primary cardiomyocytes and in heart-derived cell lines. In all systems used, we found significant NCX1 alterations after exposition to LPS 1 g/ml for 3 and 24 hours. In particular, LPS increased NCX1 expression (both at mRNA and protein level), having no effect on exchanger distribution within the cell. The increase in NCX1 protein to LPS was also observed in myocytes where exchanger expression was not regulated by endogenous promoter activity. Moreover, NCX1 expressing cells developed defects in calcium handling after LPS exposure, since the calcium entry into the cells through the reverse mode of NCX1 was significantly higher in stressed cells. In addition, we found that NCX1 is critical for the hypertrophic response to LPS, since the specific NCX1 inhibitor SN6 completely prevented it. When myocytes without endogenous NCX1 were used, the hypertrophic response to LPS was significantly blunted compared to control. Taken together, these results suggest that NCX1 can be considered as new druggable target to prevent detrimental heart response to bacteria infections.

This thesis combines a traditional narrative history of a Confederate artillery battery with a socio-economic study of its members. A database was constructed using the Compiled Service Records, 1860 census, and county tax rolls. The information revealed similarities between the unit's members and their home area. Captain James M. Daniel organized the battery in Paris, Texas and it entered Confederate service in January 1862. The battery served in Walker's Texas Division. It was part of a reserve force at the Battle of Milliken's Bend and was involved in the battles of Bayou Bourbeau, Mansfield, and Pleasant Hill. The battery also shelled Union ships on the Mississippi River. Daniel's Battery officially surrendered at Natchitoches, Louisiana, in May 1865.

The content of this work deals with a theoretical search of sodium-based batteries. The first part of the work contains an introduction to the issue of batteries, contains basic concepts, principles of secondary batteries. In the second part, the basic three divisions of sodium batteries according to the design principles are discussed in more detail. He also deals with the theory of ionic liquids. Their mechanical, thermal and electrical properties and the method used to measure electrolytes are described here. The practical part describes the measurement procedure, displays the recorded measured values and their evaluation.

Sin dalla sua invenzione, la batteria agli ioni di litio ha dominato il mercato dei sistemi di accumulo elettrochimico, grazie alle sue eccezionali proprietà in termini di energia e densità di potenza. Tuttavia, il fatto che questa tecnologia sia indissolubilmente legata a risorse rare e disomogenee distribuite, per lo più litio e cobalto, rende indispensabile avere delle alternative, se non sostituirla completamente almeno per diversificare il mercato e ridurre la dipendenza dai suddetti risorse rare. Due esempi di tali alternative sono la batteria agli ioni di Na e il condensatore elettrochimico a doppio strato. Questi dispositivi hanno la possibilità di competere con i LIB in alcune situazioni, ma entrambi potrebbero trarre grandi benefici da un aumento della loro densità di energia. Inoltre, il monitoraggio dell'evoluzione delle loro prestazioni dovrebbe essere considerato una priorità al fine di ottenere informazioni più approfondite su come migliorarle in modo da renderle paragonabili alle LIB. La ricerca di dottorato qui descritta si è concentrata su due obiettivi principali: proporre modi per migliorare la densità di energia dei sistemi di accumulo (NIB e EDLC) e suggerire una nuova tecnica per monitorare tali dispositivi operando: la spettroscopia di impedenza elettrochimica dinamica. La fabbricazione di elettrodi ad alto potenziale è un modo per migliorare le capacità di accumulo di energia di una batteria agli ioni di Na. In questa tesi è stato sintetizzato Na3V2(PO4)2F3, un materiale attivo in grado di immagazzinare ioni sodio ad un potenziale medio di 3,8 V vs Na+/Na. Questo materiale è stato utilizzato per fabbricare elettrodi massicci autoportanti (carico di massa attiva: 25 mg cm-2), che si è rivelato un metodo molto interessante per migliorare la densità di energia. L'NVPF è stato anche testato come un vero catodo in una cella a ioni di sodio completa in modo da dimostrarne l'alto potenziale e i relativi problemi. Per migliorare le densità energetiche degli EDLC, sono state preparate e studiate soluzioni altamente concentrate di acetato di potassio in acqua dalla loro caratterizzazione fisico-chimica ed elettrochimica all'uso di quelle più concentrate (elettrolita acqua-in-sale) in EDLC simmetrici a base di carbonio. Tali soluzioni si sono rivelate in grado di aumentare sia la capacità che la massima differenza di potenziale raggiungibile tra i due elettrodi, risultando in densità di energia maggiori rispetto agli elettroliti convenzionali (es. soluzione 6M KOH in acqua). Infine, la spettroscopia di impedenza elettrochimica dinamica è stata valutata come metodo per studiare NIB ed EDLC durante il ciclo. Due sistemi, un EDLC acquoso e un materiale di inserimento per NIBs, sono stati analizzati con dEIS: una tecnica in grado di monitorare i cambiamenti temporali nella spettroscopia di impedenza elettrochimica mentre un dispositivo subisce un processo ciclico. Questo approccio si è rivelato fattibile sia per le tecniche potenziodinamiche che per quelle galvanostatiche, consentendo di sondare l'impedenza dei singoli elettrodi anche in condizioni sperimentali simili a quelle con cui opera un dispositivo reale.
Ever since its invention, the Li-ion battery has dominated the market of electrochemical storage systems, thanks to its outstanding properties in terms of energy and power density. However, the fact that this technology is inextricably linked to non-homogenously distributed and rare resources, mostly lithium and cobalt, makes it essential to have alternatives, if not to completely replace it at least to diversify the market and reduce the dependence on the aforementioned rare resources. Two examples of such alternatives are the Na-ion battery and the electrochemical double-layer capacitor. These devices have the chance to compete with LIBs in some situations but both of them could greatly benefit from an increase in their energy density. Also, monitoring the evolution of their performances should be considered a priority in order to get deeper insights on how to improve them so to make them comparable to LIBs. The doctoral research here described was focused on two main objectives: proposing ways to improve the energy density of storage systems (NIBs and EDLCs) and suggesting a new technique to monitor such devices operando: the dynamic electrochemical impedance spectroscopy. Fabricating high potential electrodes is a way to improve the energy storage capabilities of a Na-ion battery. In this thesis, Na3V2(PO4)2F3, an active material able to store sodium-ions at a mean potential as high as 3.8 V vs Na+/Na, was synthesised. This material was used to fabricate self-standing massive electrodes (active mass loading: 25 mg cm-2), which proved to be a very interesting method to improve the energy density. NVPF was also tested as an actual cathode in a full sodium-ion cell so to prove its high potential and relative issues. To improve EDLCs energy densities, highly concentrated solutions of potassium acetate in water were prepared and studied from their physicochemical and electrochemical characterization to the use of the highest concentrated ones (water-in-salt electrolyte) in symmetric carbon-based EDLCs. Such solutions proved to be able to increase both the capacitance and the maximum reachable potential difference between the two electrodes, resulting in higher energy densities compared to conventional electrolytes (e.g. 6M KOH solution in water). Finally, dynamic electrochemical impedance spectroscopy was evaluated as a method to study NIBs and EDLCs while cycling. Two systems, an aqueous EDLC and an insertion material for NIBs, were analysed with dEIS: a technique able to monitor the temporal changes in the electrochemical impedance spectroscopy while a device undergoes a cycling process. This approach proved to be doable for both potentiodynamic and galvanostatic techniques, allowing to probe the impedance of the single electrodes even in experimental conditions similar to those with which a real device operates.

Dal 2008, sono evidenti che i benefici del selenio nell'organismo dipendono dalla forma in cui è ingerito, stabilendo che quella organica è migliore dell'inorganica. L’introduzione di selenio raccomandato a livello internazionale è di 55-70 μg/giorno e la sua specie chimica efficace dal punto di vista biologico è la seleniometionina. Infatti, si può affermare che il selenio in forma inorganica possieda una bassa bioattività rispetto al selenio legato agli aminoacidi (Se-metionina e Se-cisteina) di maggiore bioattività. Nell’ambito dei prodotti lievitati da forno, uno dei fattori che desta maggior interesse è l’effetto esercitato dal processo tecnologico (che include fermentazione e cottura) sull’aumento della biodisponibilità dei composti antiossidanti e nutrizionali. In particolare, attraverso il processo fermentativo, è possibile aumentare sia l’azione degli enzimi digestivi sul substrato alimentare, che la stabilità del selenio inorganico e organico presente modificandone le caratteristiche chimiche e fisiche (es. organicazione). Nello specifico, i processi fermentativi che caratterizzano gli impasti acidi (basati sulle interazioni metaboliche tra batteri lattici e lieviti) sono stati riconosciuti efficaci per modificare la composizione delle micro e macromolecole responsabili del miglioramento non solo delle caratteristiche qualitative ma anche di quelle nutrizionali, come il selenio. Lo scopo della mia tesi era lo sviluppo di un prodotto funzionale a base di cereali arricchito con selenio bioattivo tramite un processo di natura biotecnologica di tipo fermentativo. L’aggiunta di selenio alla farina attraverso un impasto acido arricchito favorisce la sua organicazione da parte dei batteri lattici presenti che trasformano parte del selenio additivato (SeIV) in forme organiche come SeMet e MeSeCys e in parte in altri frammenti organici non rilevati dall’analisi. D’altra parte la quantità di selenio inorganico rilevato nei digeriti di piadina ottenuta con impasto acido è risultata essere drasticamente ridotta. Dalla mia sperimentazione ho ottenuto molteplici indicazioni che riguardano la possibilità di produrre un alimento fermentato a base di cereali ed a elevato contenuto di selenio bioattivo. Dal punto di vista applicativo questo sperimentazione costituisce una base sia per la comprensione del ruolo dei processi fermentativi nella generazione di alimenti o ingredienti funzionali ma anche per l’individuazione di nuovi microrganismi probiotici con potenziali attività antiossidante ricchi di selenio bioattivo.

Lo zenzero o ginger (Zingiber officinale) è una pianta erbacea perenne appartenente alla famiglia delle Zinziberaceae. Originario dell’Asia orientale (Sud della Cina), oggi la sua coltivazione è diffusa in molti paesi dal clima caldo (Cina, Brasile, Messico, Indonesia, Perù, Tailandia, India e Giamaica). L’aroma speziato è principalmente dovuto alla presenza di chetoni, in particolare i gingeroli e suoi derivati (shogaolo, paradolo, gingerdiolo, gingerdiacetati, gingerdioni, 6-ginger-acido solfonico, gingerenoni etc). Lo scopo della presente ricerca è stato quello di valutare il metodo di sterilizzazione degli espianti di due popolazioni: zenzero Nero e Zenzero del Perù.La sperimentazione è stata condotta presso Battistini vivai di via Ravennate 1500,Cesena.Il materiale di partenza del processo di micropropagazione è stato il rizoma con gemme ancora non sviluppate .Dai germoglietti sviluppati da queste gemme ,sono stati eseguiti espianti di circa 1 o 2 cm di lunghezza .Questi espianti sono stati sciacquati e quindi immersi in una soluzione di ipoclorito di sodio commerciale al 50% per un tempo variabile da 5 a 20 minuti.Nel caso di zenzero nero,il tempo di contatto ottimale degli espianti all'NaClO ,è risultato di15 minuti ,tutta via ,allungare il tempo di soli pochi minuti,può determinare gravi danni alle colture .Nel caso della prima subcoltura,invece lo zenzero nero sembra essere sensibile all'NaClO ,che infatti non ha creato danni,indipendentemente dal tempo di durata della sterilizzazione .Nel caso dello zenzero del Perù ,il tempo di contattato ottimale degli espianti vitali si è fermati al 67%.A differenza dello zenzero nero ,quello del Perù è risultato sensibile all'ipoclorito di Na anche nella prima subcoltura dove,indipendentemente dal tempo di contatto,la percentuale non ha mai superato il 50%.

Hlavním cílem této práce je charakterizace vzorků titanátů, jako materiálů pro sodíko-iontové (Na-ion) akumulátory. Syntéza některých vzorků je součástí této práce. Charakterizace je zaměřena na elektrochemické vlastnosti, složení a morfologii použitých materiálů. První část se zabývá lithium-iontovými (Li-ion) akumulátory. Byly vybrány, protože jsou ve vědeckých článcích dobře popsány a základní funkční princip je aplikovatelný také na Na-ion akumulátory. Materiály používáné pro katody, anody a elektrolyty následují po krátké části shrnující parametry a konstrukci Li-ion akumulátorů. Následující kapitola je zaměřena na sodíko-iontové akumulátory. Srovnání sodíku a lithia je následováno materiály používanými pro elektrody a elektrolyty (s důrazem na anodové materiály). Třetí část popisuje analytické metody použité pro charakterizaci elektrod a materiálů. Jedná se o elektrochemickou charakterizaci (cyklická voltametrie a galvanostatické cyklování s potenciálovým omezením), morfologii (rastrovací elektronová mikroskopie) a složení (X-ray difrakční spektroskopie). Poslední dvě kapitoly obsahují syntézu a charakterizaci sodného titanátu a charakterizaci dvou vzorků TiO2. Výsledky této práce jsou shrnuty v závěru.

Ce travail s'incrit dans le cadre général de l'études des matériaux lamellaires AMX2 (A = Li, Na ; M = métal de transition ; X = O, S, Se) pouvant être utilisés comme électrode positive dans les batteries rechargeables. Des calculs théoriques du premier principe sont utilisées comme outil de caractérisation structurale, électronique et électrochimique des ces composés. La variation du voltage d'insertion a été corrélée à la nature de l'alcalin, du métal de transition et du chalcogène. Il apparaît que la tension d'intercalation décroit quand le numéro atomique de l'alcalin et du chalcogène augmente. Les résultats obtenus sont interprétés grâce à l'analyse des transferts de charge. Des comprotements différents ont été observés lors de l'intercalation du sodium comparativement à l'intercalation du lithium. Il apparaît que la compréhension du critère de transfert de charge est le paramètre clef pour l'obtention d'un potentiel important
This work describes a general study of the layered compounds AMX2 (A = Li, Na ; M = Transition Metals; X = O, S, Se) usually used as positive electrode in the rechargeable batteries. First principal calculations are used to investigate the structural, electronic and electrochemical properties of theses compounds. The open circuit voltage variation is correlated to the nature of the alkali, the transition metal and the chalcogene. The results are interpreted with the charge transfer phenomena. It has been shown that the behaviour with the lithium intercalation is different from sodium intercalation. So, the understanding of the charge transfer is the key criteria to obtain a high potential

This diploma thesis deals with the description of individual types of batteries. The first part is focused to primary and secondary batteries, materials for their positive and negative electrodes with a focus on lithium-ion batteries and their changes over time. The next section focuses on a more detailed description of sodium-ion batteries, used electrode materials and to their problems. Practical part is focesed to preparing of electrode materials and to completing of measuring electrochemical cell and to discribing of measuring methodes and to evaluation of measured data.

Background. Within the South African context there is a large body of research regarding the associations between maternal gestational drinking and diagnosable child FASDs. However, there remains a paucity of local research regarding the impacts of other kinds of maternal drinking behaviours (e.g. past and present maternal drinking) and related socio-demographic factors on developmentally sensitive areas of child neurocognitive functioning, such as executive functioning (EF). Methods. This study was cross-sectional in design, utilising a gender balanced sample of N=464 children between the ages of 9.00 and 15.12 (year.months) in three rural areas within the Western Cape. Information regarding maternal drinking behaviours (before, during and after pregnancy) and related socio-demographic factors was collected via structured interviews with mothers or proxy respondents. Six subtests from the Cambridge Automated Neuropsychological Battery (CANTAB), were used to assess three aspects of child EF namely: (1) processing speed, assessed by the MOT and RTI subtests, (2) attention, assessed by the MTT and RVP subtests and (3) memory, assessed by the SWM and PAL subtests. Findings. For all three maternal alcohol use behaviours examined, there was an apparent non-significant trend whereby children of mothers who reported alcohol use (before, during and after pregnancy) performed worse (on average) than children of mothers reporting non-alcohol use on the EF subtests. Several of the socio-demographic factors were found to act as significant predictors of subtest specific EF performance including child sex (RTI: B=.46, p<. 01; MTT: B=.05, p<.05), child age (RTI: B=.27, p<.05; MTT: B=.11, p<.01), home language (MOT: B=- .13, p<.05), maternal employment (MTT: B=-.04, p<.05) and household size (SWM: B=-1.29, p<.05). Conclusions. These study findings provide initial insights into the impacts of different types of maternal drinking behaviours and related socio-demographic factors on child EF outcomes within the context of an LMIC, South Africa.

Il presente elaborato di tesi affronta un tema di grande attualità: la corsa alla mobilità elettrica che vede il litio come elemento protagonista della propulsione del futuro; le batterie derivanti da questo elemento, rappresentano infatti, una soluzione tecnologica per raggiungere la neutralità climatica e sostituzione dei combustibili fossili. Da questo presupposto è sorta la necessità di comprendere più profondamente quali fossero le complesse implicazioni sociali, economiche ed ambientali, nonché le possibili conseguenze in termini di sicurezza relative al litio, al fine di definire delle linee guida sotto il profilo della sicurezza antincendio, per la corretta progettazione degli organismi edilizi che ospitano dispositivi ricaricabili ed in particolare quelli contenenti batterie agli ioni di litio. Questa trattazione sarà accompagnata da un’elaborazione analitica dei dati raccolti con l’intento di comprendere le quantità in gioco, le tendenze del mercato e di offrire una panoramica sugli obbiettivi internazionali posti dai vari paesi sul tema della mobilità elettrica, proiettandoli agli anni individuati come fondamentali per ridurre le drammatiche conseguenze dei cambiamenti climatici (2050), con tutte le implicazioni che potrebbero comprometterne la riuscita. Verrà affronta la progettualità degli organismi edilizi che ospitano dispositivi al litio nelle diverse fasi del ciclo di vita, attraverso l’analisi della sicurezza delle batterie utilizzate per la mobilità elettrica, indagandone le vulnerabilità, i vari meccanismi di danno e conseguenze a cose, persone e ambiente, le criticità e le normative di riferimento, con un focus sulla cosiddetta catena logistica. Individuando nel rischio di incendio la principale conseguenza di un evento incidentale si proporranno linee guida di riferimento sotto il profilo antincendio; in particolare, sull’impostazione offerta dal Codice di prevenzione incendi, verranno individuate specifiche prescrizioni.

Over the past decade, technologies that facilitate household electricity production and storage have seen a rapid development along with a significant cost reduction. Research points to an increased share of household-produced electricity within the existing national grids across the globe. In some cases, self-sufficiency is possible where households are able to decouple from the grid and become independent on their electricity, in other words, go off-grid. Furthermore, this change puts additional pressure on how the electricity system is set up, which, challenges prevailing incumbents to adapt. Depending on the geographical location, circumstances for selfsufficiency varies. Sweden is a country with high seasonal variations with its Northern position, which raises the question of how off-grid households are feasible and, how they can receive traction. To investigate possible changes within large technical systems such as the electricity system, which is a vital part of the society, theories within socio-technical systems have shown much promise. However, these theories often lack the more techno-economic aspect of concrete and future investment costs from a consumer perspective, suggesting an existing research gap. Hence, the purpose of this study is to provide further knowledge regarding off-grid applications in the Swedish Context. This is done by investigating what circumstances could trigger existing electricity consumers to go off-grid. The research process and structure of the report can be interpreted as indiscriminate, however, the study has focused on combining theories surrounding socio-technical changes whilst applying techno-economic modelling to strengthen the work, similar to a dual paper study. Data was collected in the form of a literature review and interviews to provide a holistic representation of off-grid and its nexus to the electricity system. In addition to this, complementing modelling of grid-connected-, prosumer-, and off-grid households were performed. Results point towards a scene where off-grid reaches grid parity within the coming two decades, which, will increase the economic rationale of investing in an off-grid. Opposingly, there is currently no economic rationale in off-grid applications considering the relatively low electricity costs in Sweden as of today. Moreover, conditions show promise if the adopters see beyond economics and, possesses a strong will towards independence. However, implications suggest that the high reliability and low costs of the Swedish electricity grid impedes the ability of new radical innovations to receive traction. Furthermore, this study has contributed by filling the research gap between socio-technical changes and techno-economic projects in regards to electricity systems. Consequently, contributing to the academic field of socio-technical change, it has been shown that the combination of socio-technical change and techno-economic projections is applicable and beneficial. Additionally, it can be argued that the results of this study highlight that the consumer have a greater role in the development of off-grid applications than what the theories suggest. Lastly, the electricity system is a complex mechanism and, to further strengthen the perception of how a relatively new application, as in the case of off-grid, will impact the system, appurtenant suggestions for possible future research within the area are proposed.
Under det senaste decenniet har teknik som underlättar hushållens elproduktion och lagring haft en hastig utveckling tillsammans med en betydande kostnadsminskning. Forskning pekar på en ökad andel hushållsproducerad el inom de befintliga nationella elnäten över hela världen. I vissa fall är självförsörjning möjligt där hushållen kan koppla bort sig från nätet och bli oberoende av sin elförsörjning, med andra ord gå off-grid. Vidare leder en potentiell förändring mot offgrid till ytterligare påtryckningar på hur elsystemet är uppbyggt, vilket utmanar många aktörers sätt att agera. Beroende på geografisk plats så varierar förutsättningarna för självförsörjning. Sverige är ett land med stora säsongsvariationer i och med sin nordliga position, vilket väcker frågan om off-grid hushåll är genomförbara i Sverige och hur de kan skulle kunna etableras. För att undersöka möjliga förändringar inom stora tekniska system som elsystemet, som är en viktig del av samhället, har teorier inom socio-tekniska system visat vara till stor nytta. Däremot saknar dessa teorier emellertid den mer tekno-ekonomiska aspekten av konkreta och framtida investeringskostnader ur ett konsumentperspektiv, vilket antyder ett befintligt forskningsgap. Följaktligen är syftet med den här studien att ge ytterligare inblick om off-grid-applikationer i svenska sammanhang. Vilket har gjorts genom att undersöka vilka omständigheter som kan leda till att befintliga elkonsumenter går off-grid. Forskningsprocessen och strukturen i rapporten kan vara svårtolkat, men studien har fokuserat på att kombinera teorier kring socio-tekniska förändringar samtidigt som man använder teknoekonomisk modellering för att stärka arbetet. Data samlades in i form av en litteraturstudie och intervjuer för att ge en holistisk representation av off-grid och dess koppling till elsystemet. Utöver litteraturstudie utfördes kompletterande modellering av hushållsanslutna, prosumeroch off-gridhushåll. Resultaten pekar mot scenarion där off-grid når nätparitet under de kommande två decennierna, vilket kommer att öka den ekonomiska rationaliteten för att investera i ett off-grid. Det finns det för närvarande inga ekonomiska skäl till att investera off-grid-applikationer med tanke på de relativt låga elkostnaderna i Sverige idag. Förhållandena visar dessutom löfte om att potentiella användare ser förbi ekonomin och har istället en stark vilja mot självständighet. Implikationer tyder emellertid på att det svenska elnätets höga tillförlitlighet och låga pris hindrar nya radikala innovationers förmåga att ta få fäste. Det är argumenterbart att den här studien har bidragit med att fylla forskningsgapet mellan socio-tekniska förändringar och tekno-ekonomiska projektioner inom elsystem. Samtidigt har studien bidragit till det vetenskapliga området kring socio-tekniska visat på möjligheten och fördelen i att kombinera teorier kring socio-teknisk förändring och tekno-ekonomiska förändringar. Dessutom kan det hävdas att resultaten av den här studie visar att konsumenten har en större roll i utvecklingen av applikationer utanför nätet än vad teorierna föreslår. Slutligen är elsystemet en komplex mekanism, och för att ytterligare stärka uppfattningen om hur en relativt ny applikation, som i fallet utanför nätet, kommer att påverka systemet föreslås lämpliga förslag för eventuell framtida forskning inom området.

The study was planned to investigate issues relating to the Luria-Nebraska Neuropsychological Battery. The aims were to investigate the influence of age, sex and socio-economic status on performance on the Luria-Nebraska Neuropsychological Battery. A sample of forty males and forty females, stratified according to age (25-40 year olds and 50-60 year olds) and socio-economic status was selected. The results suggested that age formed a significant effect on the total and individual scale scores of the battery. There were no significant sex differences on the total score and most of the scale scores of the battery. Sex formed a significant variable on the performance on the intellectual processes and visual scales. A significant negative correlation was found between total and scale scores of the Luria-Nebraska Neuropsychological Battery and socio-economic status. The implications of these findings are discussed.
Thesis (M.A.)-University of Durban-Westville, Durban, 1991.

Verskeie navorsers het bevind dat motoriese agterstande by drie- tot vyfjarige kinders voorkom en dat daar 'n beperkte hoeveelheid siftingsmeetinstrumente beskikbaar is om die moontlikheid van motoriese agterstande by die kind jonger as vyf jaar te identifiseer. Sommige faktore wat navorsers meen ‘n invloed op die motoriese agterstande van kinders het, is ouderdom, ras, geslag en sosio-ekonomiese status. Hierdie motoriese agterstande kan tot ontwikkelingskoördinasieversteuring (DCD) aanleiding gee wat op 'n vroeë ouderdom geïdentifiseer moet word ten einde effektiewe hulp te verleen. Hierdie studie se doel was tweedoelig. Dit was eerstens daarop gemik om die aard en omvang van motoriese uitvalle gegrond op sosio-ekonomiese klas, geslag, ras en ouderdom by 'n geselekteerde groep drie- tot vyfjarige Suid-Afrikaanse kinders te bepaal. Die tweede doel was om die geskiktheid van die “Little DCDQ” vraelys vir die identifisering van DCD by 'n geselekteerde groep drie- tot vyfjarige kinders te bepaal. Vir die eerste doel is 53 kleuters (N=53) by die studie betrek. Die proefpersone is volgens hulle chronologiese ouderdom in twee oudersdomsgroepe verdeel, naamlik 3.0-3.11 jaar (n=24) en 4.0-4.11 jaar (n=29). Een en twintig seuns (n=21) en twee en dertig dogters (n=32) is ingesluit. Twee rasgroepe, blankes (n=20) en swartes (n=33), is in die ondersoekgroep verteenwoordig. Die groep is ook verdeel in twee sosio-ekonomiese klasse, gebaseer op inkomste van die gesin, naamlik laag (n=31) en hoog (n=22). Die proefpersone is met die “Movement Assessment Battery for Children-2 (MABC-2)” getoets om die aard van hulle motoriese agterstande te bepaal. Die “Statistica for Windows 2013” Statsoftrekenaarprogrampakket is gebruik vir data-ontleding. Vir doelstelling 1 is data eerstens vir beskrywende doeleindes deur middel van rekenkundige gemiddeldes ( X ), standaardafwykings (sa) en minimum en maksimum waardes ontleed. Frekwensieverdelings is verder gebruik om die DCD status van die groep te ontleed. Verskille met betrekking tot sosio-ekonomiese klas, geslag, ras en ouderdom is vergelyk deur van onafhanklike t-toetsing gebruik te maak, waar p≤0.05 as betekenisvol aanvaar is. Uit die resultate wat bestudeer is, blyk dit wel die geval te wees dat motoriese uitvalle by drie- tot vyfjarige kinders voorkom en dat sosio-ekonomiese klas, geslag, ras en ouderdom 'n rol speel. Resultate toon dat 11.3% van die groep met ernstige DCD geïdentifiseer is. Die hoë sosio-ekonomiese klas (22.7%), meisies (15.6%), swart kinders (18.2%) en die drie jaar ouderdomsgroep (12.5%) het die meeste kinders in die ernstige DCD klassifikasie gehad. Geen betekenisvolle ouderdomsverskille het tussen die twee ouderdomsgroepe voorgekom nie, buiten vir die gooi- en vangvaardighede waar die driejarige groep betekenisvol beter (p≤0.05) as die vierjarige groep gevaar het. Wit kinders het beter as swart kinders in die fynmotoriese vaardighede presteer en seuns het betekenisvol beter (p≤0.05) as dogters in die gooi- en vangvaardigheid presteer. Geen statistiese verskille met betrekking tot die veranderlikes wat getoets is, is tussen die verskillende sosioekonomiese klasse gevind nie. Vir doelstelling 2 het 110 kleuters se ouers die “Little Developmental Coordination Disorder Questionnaire (Little DCDQ)” voltooi. Volgens die toetstotaal is die kleuters in ‘n rangorde geplaas, waarna elke tweede kleuter op die rangorde met die MABC-2 getoets is om die vlak van ooreenstemming tussen die twee meetinstrumente te bepaal (N=53). Betroubaarheid is ontleed deur Chronbach Alpha-waardes vir die twee toetsbatterye te bepaal. Geldigheid van die “Little DCDQ” is ontleed deur eerstens van Spearman korrelasiekoëffisiënte gebruik te maak waarna kruistabulering gebruik is om vas te stel hoeveel kinders in die onderskeie DCD kategorieë ooreenstemmend deur die vraelys en toetsbattery geklassifiseer is om sodoende die sensitiwiteit en die spesifisiteit van die vraelys te bepaal. Die “Little DCDQ” en die MABC-2 toon goeie betroubaarheid vir al die veranderlikes wat 'n Cronbach Alpha van hoër as r=0.8 getoon het. Die “Little DCDQ” het matige korrelasie getoon met twee van die vier veranderlikes van die MABC-2, waar die vang- en gooi afdeling van die MABC-2 korrelasie van r=0.3 met die algehele koördinasie afdeling van die “Little DCDQ” en die totaal van die MABC-2 'n korrelasie van r=0.29 met die totaal van die “Little DCDQ” getoon het. Die “Little DCDQ” se sensitiwiteit en spesifisiteit het egter nie aanvaarbare resultate getoon nie (r=57,1% en r=81,2%) in vergelyking met die MABC-2 vir die totale van die “Little DCDQ”. Samevattend kan uit die resultate gerapporteer word dat ras en geslag wel 'n rol speel in die aard en omvang van motoriese uitvalle by drie- tot vyfjarige kinders. Uit die huidige studie het dit egter geblyk dat sosio-ekonomiese omstandighede nie so 'n groot rol speel nie. Dit het ook duidelik geword dat die “Little DCDQ” as 'n moontlike siftingsmeetinstrument vir die identifikasie van DCD by kinders jonger as vyf jaar woonagtig in Suid-Afrika oorweeg kan word, maar met aanpassings. Die “Little DCDQ” moet in meer diepte ondersoek word vir gebruiksmoontlikhede om DCD by kinders jonger as vyf jaar te identifiseer ten opsigte van die uitdagings wat die Suid-Afrikaanse kultuur en grootword omstandighede vir kinders se ontwikkeling inhou.
MSc (Kinderkinetics), North-West University, Potchefstroom Campus, 2015

Despite the growing recognition of the prevalence of domestic violence worldwide, there is an increasing number of women reporting abuse, and there are those who have died at the hands of their abusers. Many of these domestic violence situations involve children who grow up carrying the physical and/or emotional scars of abuse into adulthood, which also has negative implications for their social well-being. This study adopts a qualitative approach to analysing emerging themes relating to the experiences of eight adult participants (four men and four women) who have lived in domestically violent homes during their childhood. The study deals with definitions of abuse, the social, physical, emotional, cognitive, behavioural and psychological effects of abuse and identifies the social consequences of growing up in a violent home. With reference to the research interviews, it is the researcher’s finding that if there is violence in the home, children’s socialisation will be impaired. The results of the study support the hypothesis that the socialisation of adults and their ability to form healthy relationships are hindered by being exposed to domestic violence during childhood. In terms of the goals of intervention, the basic principle is that children need to be provided with a safe environment, appropriate discipline and a secure relationship with an attentive caregiver. The ultimate goal of intervention is to prevent further harm and promote recovery. Socio-educational goals include being taught to communicate and settle differences without the use of violence, to promote the development of well-adjusted social beings.
Educational Foundations
M. Ed. (Socio-Education)