Obtuvo la Licenciatura en Física, la Maestría y el Doctorado en Ciencia e Ingeniería de Materiales en la UNAM. Es Profesor Titular C en el Instituto Politécnico Nacional en la ESIME-Culhuacan, donde formó y coordina el Grupo de Investigación en Nanociencias. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI)-Nivel 3, ha dirigido 16 tesis doctorales, una estancia sabática, una posdoctoral y tres estancias de investigación en el programa de retención del CONACyT, 16 tesis doctorales, 29 tesis de maestría y 11 de licenciatura, tres de las cuales han obtenido el premio a la mejor tesis de maestría y de doctorado en el IPN y un premio a la mejor tesis doctoral por parte de la UNAM. Ha publicado 121 artículos en revistas internacionales indizadas en el Journal Citation Reports con un alto factor de impacto, así como 37 artículos in extenso como memorias de congresos. Sus trabajos de investigación se han presentado en más de 250 congresos nacionales e internacionales de reconocida calidad académica. Se ha desempeñado como revisor en revistas internacionales como Applied Surface Science, Nanoscale, Physica E, Physica B, Physica Status Solidi (b) así como el Journal of Energy Storage por citar algunas. Adicionalmente ha sido Responsable Técnico de proyectos financiados por el CONACyT, el ICyTDF y el IPN, además ha coordinado varios proyectos multidisciplinarios en el IPN. Fue Presidente de la División de Estado Sólido de la Sociedad Mexicana de Física. Pertenece a la Academia Mexicana de Ciencias. En su trayectoria docente en el IPN, participó en la creación de la carrera de Ingeniería en Computación, así como la Maestría en Ciencias de Ingeniería en Sistemas Energéticoas y fue Coordinador del Doctorado en Comunicaciones y Electrónica a este último se le otorgó la categoría de programa de Competencia Internacional como resultad ode la evaluación en el Programa Nacional de Posgrados de Calidad (PNPC) del CONACyT. Una de sus líneas de investigación son las propiedades electrónicas, ópticas y vibracionales de semiconductores nanoestructurados con aplicaciones en comunicaciones y electrónica, así como en el almacenamiento y conversión de energía.
González, I.; Nava, R.; Cruz-Irisson, M.; Río, J. A.; Ornelas-Cruz, I.; Pilo, J.; Rubo, Y. G.; Trejo, A.; Tagüeña, J.
First-principles study of interstitial Li effects on the electronic, structural and diffusion properties of highly boron-doped porous silicon Artículo de revista
En: Journal of Energy Storage, vol. 102, pp. 114087, 2024, ISSN: 2352-152X.
Resumen | Enlaces | BibTeX | Etiquetas: B-doping, Bulk modulus, Diffusion path, electronic properties, Li-ion battery, porous silicon
@article{GONZALEZ2024114087,
title = {First-principles study of interstitial Li effects on the electronic, structural and diffusion properties of highly boron-doped porous silicon},
author = {I. Gonz\'{a}lez and R. Nava and M. Cruz-Irisson and J. A. R\'{i}o and I. Ornelas-Cruz and J. Pilo and Y. G. Rubo and A. Trejo and J. Tag\"{u}e\~{n}a},
url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X24036739},
doi = {https://doi.org/10.1016/j.est.2024.114087},
issn = {2352-152X},
year = {2024},
date = {2024-01-01},
urldate = {2024-01-01},
journal = {Journal of Energy Storage},
volume = {102},
pages = {114087},
abstract = {Silicon-based anodes for Li-ion batteries have been the subject of intense research due to their high storage capacity, low working potential, and abundant resources. Nevertheless, the low electrical conductivity, large volume changes and slow Li ion diffusivity in silicon have hampered its performance. In this work, we modelled B-doped porous silicon passivated with hydrogen to analyse the effect of interstitial Li atoms on its electronic, structural, and diffusion properties by the density functional theory (DFT). Results show that high boron doping induces metallic properties in porous silicon, which are also improved by interstitial Li atoms. The metallic behaviour of porous Si is detailed by the calculations of the effective masses and the Fermi surfaces. Conversely, the B atoms produce volumetric compression, which partially compensates for the volumetric expansion generated by the interstitial Li atoms. Furthermore, the bulk moduli of the B-doped porous structure and the B-doped porous structure with the highest Li concentration here considered show a variation of 0.2 % and 0.37 %, respectively. These results suggest that the addition of large amounts of B and Li atoms slightly reduces the hydrostatic compressive strength of the porous silicon. Finally, we found that the dopant contributes to the asymmetric Li diffusion activation since the energy barrier of 0.86 eV must be overcome when Li migration occurs from the interior to the edge of the wall. In contrast, in the opposite direction, the energy barrier increases to 1.43 eV. This implies that the Li atom could preferentially be stored in the pore surface area.},
keywords = {B-doping, Bulk modulus, Diffusion path, electronic properties, Li-ion battery, porous silicon},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
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