Dr Álvaro Miranda Durán

Estudió la carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica de 1999 a 2003 en la Escuela Superior de Ingeniería en Mecánica y Eléctrica (ESIME) Unidad de Culhuacán del Instituto Politécnico Nacional (IPN). Posteriormente realizo la Maestría en Ciencias de Ingeniería en Microelectrónica del 2004 al 2006 y el Doctorado en Comunicaciones y Electrónica del 2007 al 2010 en la Sección de Estudio de Posgrado e Investigación en la ESIME Culhuacán bajo la dirección del Dr. Miguel Cruz Irisson. Realizó una estancia de investigación en la Universidad Autónoma de Barcelona es España en el 2009 bajo la supervisión del Dr. Riccardo Rurali, como parte de estudios doctorales. Recibió el Premio al mejor desempeño académico del Doctorado en Comunicaciones y Electrónica en el 2008, recibió mención honorífica en su examen de grado del doctorado, así como el ganador al premio a la mejor tesis doctoral 2010 del IPN. El Dr. Miranda realizó una estancia posdoctoral en el Instituto de Ciencias de Materiales de Barcelona España, bajo la dirección del Dr. Enric Canadell del 2011 al 2013, posteriormente regresa a México a realizar una estancia posdoctoral en el Instituto de Física de la UNAM, bajo la supervisión del Dr. Luis Antonio Pérez del 2013 al 2015. En el 2015 ha seleccionado por parte del CONACYT como ganador de una beca de Retención para realizar investigación en el Instituto Politécnico Nacional, posteriormente es contratado por parte del Instituto Politécnico Nacional desde el 2016, con contrato definitivo a partir del 2020. A la fecha ha dirigido 1 tesis doctoral, 10 tesis de maestría, una de licenciatura, actualmente dirige 1 tesis doctoral, 3 tesis de maestría y 2 tesis de licenciatura. Ha publicado un total de 43 artículos científicos. Como resultado de sus estudios doctorales recibió la distinción de Investigador Nacional Nivel I, por parte del Sistema Nacional de Investigadores desde el 2012, nombramiento que tiene vigente a la fecha. Sus intereses en investigación son principalmente el estudio de las propiedades físicas y químicas de sistemas de baja dimensionalidad y sus aplicaciones en la electrónica, en particular como sensores, y en el almacenamiento de energía, tales como almacenamiento de hidrógeno y baterías.

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2022

Arellano, Lucia Guadalupe; Salazar, Fernando; Miranda, Álvaro; Trejo, Alejandro; Pérez, Luis Antonio; Nakamura, Jun; Cruz-Irisson, Miguel

Tunable electronic properties of silicon nanowires as sodium-battery anodes Artículo de revista

En: International Journal of Energy Research, vol. 46, no 12, pp. 17151-17162, 2022.

Resumen | Enlaces | BibTeX | Etiquetas: DFT, Silicon nanowires, sodium-ion batteries

@article{https://doi.org/10.1002/er.8378,

title = {Tunable electronic properties of silicon nanowires as sodium-battery anodes},

author = {Lucia Guadalupe Arellano and Fernando Salazar and \'{A}lvaro Miranda and Alejandro Trejo and Luis Antonio P\'{e}rez and Jun Nakamura and Miguel Cruz-Irisson},

url = {https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/er.8378},

doi = {https://doi.org/10.1002/er.8378},

year  = {2022},

date = {2022-01-01},

journal = {International Journal of Energy Research},

volume = {46},

number = {12},

pages = {17151-17162},

abstract = {Summary Although materials for lithium-ion batteries have been extensively studied, alternatives such as sodium-ion batteries have acquired a renewed interest due to the abundance of Na compared to Li. However, the investigation of new materials for Na battery anodes is still in progress. In this work, a density functional study of the electronic properties of hydrogen passivated silicon nanowires (H-SiNWs) with interstitial Na atoms is presented. The studied H-SiNWs are grown along the [001] crystallographic direction and have a diameter close to 2.5 nm. Moreover, from 1 to 12 interstitial Na atoms per H-SiNW unit cell were considered. The results reveal that the former semiconducting nanowires become metallic for all the Na concentrations, even for the case of a single Na atom. The formation energy diminishes as a function of the concentration of Na atoms, revealing a loss of energetic stability since the size of the Na atoms strongly modify the Si-Si bonds. Moreover, when the Na atoms are removed from the metallic sodiated H-SiNW and relaxed again, for concentrations between 1 and 8 Na atoms, the resulting structure corresponds to the original H-SiNW one, indicating that the Na insertion/extraction process is a reversible one. In contrast, for concentrations between 10 and 12 Na atoms, the structure that results from removing of these Na atoms has a different atomic arrangement, in comparison with the initial H-SiNW, and also smaller band gap. These results open the possibility to consider the H-SiNWs as potential anodic materials in sodium rechargeable batteries.},

keywords = {DFT, Silicon nanowires, sodium-ion batteries},

pubstate = {published},

tppubtype = {article}

}

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