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Aziz Ahmad
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Mechanical Analyses and Structural Design Requirements for Flexible Energy Storage Devices

Lijuan Mao et al.Jul 10, 2017
Flexible energy storage devices with excellent mechanical deformation performance are highly required to improve the integration degree of flexible electronics. Unlike those of traditional power sources, the mechanical reliability of flexible energy storage devices, including electrical performance retention and deformation endurance, has received much attention. To provide the guideline for the construction design of devices, the strain distribution and failure modes in the entire architecture should be comprehensively investigated during mechanical deformation. This review mainly focuses on the mechanical deformation characterization, analysis, and structural design strategies used in recent flexible lithium-ion batteries (LIBs) and supercapacitors (SCs). The primary theoretical calculation of bending strain in the devices is introduced first, and then several parameters to describe the bending status are summarized. Among those parameters, bending radius and its corresponding test methods and equipment are highlighted. Derivative strategies for structural design and an overview of their application progresses, such as selection of substrates, thickness of devices, employment of encapsulation, and novel architectural designs, are reviewed in detail. Finally, the challenges and prospects of flexible energy storage devices with reliable mechanical performance are discussed.
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Discovery of a Tin–Piperonal–Entecavir Schiff Base Compound That Overcomes Multidrug Resistance by Inhibiting P-Glycoprotein

Rehmat Zaman et al.Jun 1, 2018
The presence of P-glycoprotein in the human intestine represents a significant barrier to effective drug therapy. These proteins form a multidrug-resistant barrier to most drugs, especially those administered orally. Thus, strategies are needed to prepare molecules to combat these resistant proteins and enable an increase in drug efficacy. We developed a novel tin–Schiff base complex using an ultrasonic bath, a new technique in small molecule synthesis. New bond formation was confirmed using ultraviolet andFourier transform spectroscopies. A computational study was carried out using Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion and Toxicity software. The novel tin–entecavir (ETV)–piperonal Schiff base acts as a potent P-glycoprotein inhibitor, which overcomes the multidrug resistance to all drugs that are substrates for P-glycoprotein. Further study showed that the novel tin complex is less toxic than the parent compound at the same dose. The development of this tin–piperonal–ETV Schiff base complex is a major breakthrough for overcoming multidrug resistance barriers and can be applied to other drug molecules.
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Probing the Efficiency of PPMG-Based Composite Electrolytes for Applications of Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Shakeel Ahmed et al.Jun 1, 2024
Abstract PPMG-based composite electrolytes were fabricated via the solution method using the polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone blend reinforced with various contents of sulfonated inorganic filler. Sulfuric acid was employed as the sulfonating agent to functionalize the external surface of the inorganic filler, i.e., graphene oxide. The proton conductivities of the newly prepared proton exchange membranes (PEMs) were increased by increasing the temperature and content of sulfonated graphene oxide (SGO), i.e., ranging from 0.025 S/cm to 0.060 S/cm. The induction of the optimum level of SGO is determined to be an excellent route to enhance ionic conductivity. The single-cell performance test was conducted by sandwiching the newly prepared PEMs between an anode (0.2 mg/cm 2 Pt/Ru) and a cathode (0.2 mg/cm 2 Pt) to prepare membrane electrode assemblies, followed by hot pressing under a pressure of approximately 100 kg/cm 2 at 60 °C for 5–10 min. The highest power densities achieved with PPMG PEMs were 14.9 and 35.60 mW/cm 2 at 25 °C and 70 °C, respectively, at ambient pressure with 100% relative humidity. Results showed that the newly prepared PEMs exhibit good electrochemical performance. The results indicated that the prepared composite membrane with 6 wt% filler can be used as an alternative membrane for applications of high-performance proton exchange membrane fuel cell.
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Theoretical and experimental progress in photothermal catalysis for sustainable energy and environmental protection: Key problems and strategies towards commercialization

Sami Ullah et al.Jun 5, 2024
In the current energy crisis, converting solar-thermal energy into chemical forms has become paramount. Within the broad spectrum of light-mediated catalysis, which includes heat and photocatalysis (relevant to processes like organic transformations, water splitting, and CO2 reduction), photothermal catalysis is a critical avenue for transforming solar energy into chemical or thermal forms via light-matter interactions. However, challenges persist, notably in conventional semiconductor photocatalysts. These challenges encompass the suboptimal harnessing of solar radiation, electron-hole pair recombination, limited exposure of reactive sites, and the complex endeavor of establishing the structure-activity relationship. This state-of-the-art review sharply focuses on photothermal catalytic materials associated with water splitting, CO2 conversion, and the breakdown of organic contaminants. Distinctively, it provides a profound experimental and theoretical insight into the application of various materials in photothermal catalysis, representing a pioneering consolidation. Furthermore, the article delves deep into the barriers to commercialization, offering a robust discussion of the inherent challenges and their prospective remedies. Our findings underscore that enhancing catalytic efficiency is achievable through strategic structural, surface, and compositional modifications. Techniques such as doping, the formation of heterojunctions using Z- and S- schemes, multi-metal incorporation, and the synergistic application of materials prove beneficial. Equally pivotal is the introduction of supporting materials to curb agglomeration, the incorporation of porosity, and the design of varied 3D structures. Collectively, these innovative approaches enhance surface area, modulate band gaps, widen light absorption capacity, minimize charge recombination, and, consequently, pave the way for the evolution of optimal catalysts suited for photothermal applications.
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