Lithium nephropathy: a case report

Although widely used in the management of bipolar disorder, lithium may cause adverse kidney effects. The importance of the present study is to report the case of a 59-year-old woman who was under regular treatment with lithium for bipolar disorder and whose imaging studies demonstrated the presence of multiple renal microcysts, suggesting lithium nephropathy as main diagnostic hypothesis.

Processamento de pilhas Li/MnO2 usadas

This work presents two recycling processes for spent Li/MnO2 batteries. After removal of the solvent under vacuum the cathode + anode + electrolyte was submitted to one of the following procedures: (a) it was calcined (500 ºC, 5 h) and the calcined solid was submitted to solvent extraction with water in order to recover lithium salts. The residual solid was treated with sulfuric acid containing hydrogen peroxide. Manganese was recovered as sulfate; (b) the solid was treated with potassium hydrogeno sulfate (500 ºC, 5 h). The solid was dissolved in water and the resulting solution was added dropwise to sodium hydroxide. Manganese was recovered as dioxide. The residual solution was treated with potassium fluoride in order to precipitate lithium fluoride.

Recuperação de cobalto e de lítio de baterias íon-lítio usadas

The "active mass" (cathode + anode + electrolyte) of spent Li-ion batteries was submitted to one of the following procedures: (a) it was calcined (500 ºC) and submitted to extraction with water to recover lithium salts. The residual solid was treated with sulfuric acid containing hydrogen peroxide. Cobalt was recovered as sulfate; (b) the "active mass" was treated with potassium hydrogen sulfate (500 ºC) and dissolved in water. Cobalt was precipitated together with copper after addition of sodium hydroxide. Lithium was partially recovered as lithium fluoride. Co-processing of other battery components (aluminum and copper foils) affected negatively the behavior of the recovery procedures. Previous segregation of battery components is essential for an efficient and economical processing of the "active mass".

Desenvolvimento de conjunto membrana-eletrodos para célula a combustível de metanol direto passiva

Direct methanol fuel cells (DMFCs) without external pumps or other ancillary devices for fuel and oxidant supply are known as passive DMFCs and are potential candidates to replace lithium-ion batteries in powering portable electronic devices. This paper presents the results obtained from a membrane electrode assembly (MEA) specifically designed for passive DMFCs. Appropriated electrocatalysts were prepared and the effect of their loadings was investigated. Two types of gas diffusion layers (GDL) were also tested. The influence of the methanol concentration was analyzed in each case. The best MEA performance presented a maximum power density of 11.94 mW cm-2.

Recovery of manganese and zinc from spent Zn-C and alkaline batteries in acidic medium

The anode and the internal paste of spent Zn-C and alkaline batteries were leached with 2 mol L-1 H2SO4 at 80 ºC for 2 h. Solid/liquid ratio was 1/10 (g mL-1). The leachate was treated with Na2S in order to precipitate Hg, Cd and Pb. Zn was quantitatively isolated at pH 1,5-2 by adding Na2S. Mn can be precipitated at pH close to 7. Na2S may be replaced by oxalic acid. Zn precipitated at pH around 0, whereas Mn was quantitatively recovered at pH > 4. Acidity control is a critical parameter. Na2SO4 and carbon are the end products.

Poly(o-methoxyaniline) modified electrode for detection of lithium ions

This paper reports the use of an electrode modified with poly(o-methoxyaniline) for detecting lithium ions. These ions are present in drugs used for treating bipolar disorder and that requires periodical monitoring of the concentration of lithium in blood serum. Poly(o-methoxyaniline) was obtained electrochemically by cyclic voltammetry on the surface of a gold electrode. The results showed that the electrode modified with a conducting polymer responded to lithium ions in the concentration range of 1 x 10-5 to 1 x 10-4 mol L-1 . The results also confirmed that the performance of the modified electrode was comparable to that of the standard method (atomic emission spectrophotometry).

Akkujen ja superkondensaattorien yhteiskäyttö energiavarastoina ja niiden verkkoon liittäminen ajoneuvoissa

Ajoneuvojen tiukentuneet päästörajoitukset, sekä ajoneuvojen kokonaishyötysuhteen parantamisen tarve ohjaavat ajoneuvovalmistajia kehittämään uusia ratkaisuja. Energiavarastojen käyttö ajoneuvoissa on yleistynyt ja niiden käytöllä voidaan saada huomattava energiasäästö. Tässä kandidaatintyössä on esitelty erilaisia energiavarastoja ja niiden verkkoon liittämistä. Pääpaino työssä on akkujen ja superkondensaattorien rinnankytkennässä. Energiavarastot pyritään kytkemään mahdollisimman vähällä tehoelektroniikalla verkkoon. Esimerkkitapaukseksi on otettu litium-ioni akkujen ja superkondensaattorien rinnankytkentä vaihtojännitteeseen pelkällä invertterillä.

Battery Cell Modeling for Battery Management System

Usage of batteries as energy storage is emerging in automotive and mobile working machine applications in future. When battery systems become larger, battery management becomes an essential part of the application concerning fault situations of the battery and safety of the user. A properly designed battery management system extends one charge cycle of battery pack and the whole life time of the battery pack. In this thesis main objectives and principles of BMS are studied and first order Thevenin’s model of the lithium-titanate battery cell is built based on laboratory measurements. The battery cell model is then verified by comparing the battery cell model and the actual battery cell and its suitability for use in BMS is studied.

Litium-polymeeri- ja litium-rautafosfaattiakkujen käyttö kannettavassa audiolaitteessa

Akkuteknologia on kehittynyt viime vuosina erityyppisten litium-ioniakkujen hallitessa markkinoita. Uutta teknologiaa kaupallisissa litium-pohjaisissa akuissa edustavat litium-polymeeri- ja litium-rautafosfaattiakut. Työn tarkoituksena oli selvittää soveltuvatko litium-polymeeri- ja litium-rautafosfaattiakut kannettavaan audiolaitteeseen ja verrata näitä Ni-Cd- ja Ni-Mh-akkuihin sekä LiCoO2- ja LiMnO4-kemian litium-ioniakkuihin. Kyseisten akkutyyppien soveltuvuutta kannettavaan audiolaitteeseen ei kirjallisuudessa ole juuri tutkittu. Työ toteutettiin kirjallisuustutkimuksena.

Effect of metabolic acidosis on renal tubular sodium handling in rats as determined by lithium clearance

Systemic metabolic acidosis is known to cause a decrease in salt and water reabsorption by the kidney. We have used renal lithium clearance to investigate the effect of chronic, NH4Cl-induced metabolic acidosis on the renal handling of Na+ in male Wistar-Hannover rats (200-250 g). Chronic acidosis (pH 7.16 ± 0.13) caused a sustained increase in renal fractional Na+ excretion (267.9 ± 36.4%), accompanied by an increase in fractional proximal (113.3 ± 3.6%) and post-proximal (179.7 ± 20.2%) Na+ and urinary K+ (163.4 ± 5.6%) excretion when compared to control and pair-fed rats. These differences occurred in spite of an unchanged creatinine clearance and Na+ filtered load. A lower final body weight was observed in the acidotic (232 ± 4.6 g) and pair-fed (225 ± 3.6 g) rats compared to the controls (258 ± 3.7 g). In contrast, there was a significant increase in the kidney weights of acidotic rats (1.73 ± 0.05 g) compared to the other experimental groups (control, 1.46 ± 0.05 g; pair-fed, 1.4 ± 0.05 g). We suggest that altered renal Na+ and K+ handling in acidotic rats may result from a reciprocal relationship between the level of metabolism in renal tubules and ion transport.

Keskitehoestimaattorin lisääminen diesel-sähköiseen hybridijärjestelmään

Nykyajan jatkuvasti kiristyvät päästörajoitukset ja ilmastonmuutoksen uhka ovat ajavia voimia kehittämään voimalaitosten tekniikkaa energiatehokkaampaan ja ympäristöystävällisempään suuntaan. Polttomoottoritekniikan parantaminen on tärkeä osa tätä kehitystä, mutta jo nykyisiä moottoreita voitaisiin ajaa energiate-hokkaammin käyttämällä akustoa ja älykästä säätöjärjestelmää apuna. Työssä tutkitaan simulaatioiden avulla voidaanko ulkomerellä toimivan huolto-aluksen energiatehokkuutta parantaa muokkaamalla sen tehon tuottoa keskitehoes-timaattorin ja akuston avulla.

Erythrocyte phosphoglucomutase activity of bipolar I patients currently using lithium or carbamazepine

Lithium has been used for the last five decades to treat bipolar disorder, but the molecular basis of its therapeutic effect is unknown. Phosphoglucomutase is a key enzyme in the metabolism of glycogen. In yeast, rabbit and human HEK293 cells, it is inhibited by lithium in the therapeutic concentration range. We measured the phosphoglucomutase activity in erythrocytes and the inhibitor constant for lithium in a population of healthy subjects and compared them to those of bipolar patients treated with lithium or carbamazepine. The specific activity of phosphoglucomutase measured in vitro in erythrocytes from control subjects presented a normal distribution, with the difference between the lowest and the highest activity being approximately 2-fold (0.53-1.10 nmol mg Hb-1 min-1). Comparison of phosphoglucomutase activity in untreated bipolar patients and control subjects showed no significant difference, whereas comparison between bipolar patients treated with carbamazepine or lithium revealed significantly lower mean values in patients treated with carbamazepine (747.3 ± 27.6 vs 879.5 ± 35.9 pmol mg Hb-1 min-1, respectively). When we studied the concentration of lithium needed to inhibit phosphoglucomutase activity by 50%, a bimodal distribution among the population tested was obtained. The concentration of LiCl needed to inhibit phosphoglucomutase activity by 50% was 0.35 to 1.8 mM in one group of subjects and in the other it was 3 to 4 mM. These results suggest that phosphoglucomutase activity may be significant in patients with bipolar disorder treated with lithium and carbamazepine.

Sähköajoneuvojen akkujen uusiokäyttö

Tässä kandidaatintyössä tutkittiin sähkö- ja hybridiajoneuvojen akkujen uusiokäyttöä. Tutkimus toteutettiin kirjallisuustyönä. Tavoitteena oli selvittää voidaanko sähkö- ja hybridiajoneuvojen akkuja uusiokäyttää, mitä ongelmia mahdollisesti uusiokäyttöön liittyy, minkälaisissa sovelluksissa käytettyjä akkuja voisi käyttää ja uusiokäytetäänkö kyseisenlaisia akkuja jo nykyään. Työssä esiteltiin myös yleisimpiä akkutekniikoita sekä niiden kierrätystä. Tutkimuksessa havaittiin, että akuissa on runsaasti kapasiteettia jäljellä ajoneuvokäytön jälkeen. Uusiokäytössä akku voi kestää jopa yhtä paljon käyttöä kuin ajoneuvokäytössä. Ongelmat uusiokäytössä liittyvät akkujen vaihtelevaan kuntoon ja kapasiteettiin. Ennen uusiokäyttöä akut tulisi tarkastaa ja jos mahdollista, poistaa huonokuntoiset ja vialliset kennot. Käytettyjen akkujen uusiokäyttöön soveltuvista laitteistoista on tehty muutamia prototyyppejä, jotka ovat teholtaan ja kapasiteetiltaan hyvin vaihtelevia. Sopivalla valvontajärjestelmällä varustettuna käytettyjä akkuja voitaneen käyttää myös olemassa olevissa, akkuja sisältävissä järjestelmissä. Käytettyjä akkuja voitaneen käyttää muun muassa uusiutuvan energian varastointiin, sähköverkon kulutushuippujen kompensointiin ja sähköajoneuvojen pikalatauksen puskurina. Etenkin litiumioniakkujen uusiokäyttö on järkevää, koska kierrätys ei ole kovin tehokasta ainakaan vielä.

Vanadiiniakut

Nykyään monet käyttökohteet vaativat akuilta aiempaa parempaa suorituskykyä, joten on syntynyt kasvavaa tarvetta uusien akkujen kehittämiselle erilaisista uusista materiaaleista ja uusiin valmistusmenetelmiin pohjautuen. Työn tavoitteena on selvittää kirjallisuustutkimuksena litium-vanadiini-fosfaattiakun ja vanadiini-redoksi-virtausakun ominaisuuksia, saatavuutta, sovelluskohteita ja vertailla niitä muutamaan eri litiumakkutekniikkaan. Tutkimuksen perusteella litium-vanadiini-fosfaattiakkuja ei ole vielä saatavilla kaupallisesti, joten työssä tutkittiin niitä teknisten raporttien pohjalta. Raporttien pohjalta arvioituna, parhaita ominaisuuksia litium-vanadiini-fosfaattiakuilla on erinomainen kuormituksen kesto ja korkea nimellisjännite. Sähköisissä ajoneuvoissa litium-vanadiini-fosfaattiakuilla on suurimmat mahdollisuudet erilaisissa hybridiajoneuvoissa, mutta todennäköisesti ne soveltuvat täyssähköisiin ajoneuvoihin vähintään yhtä hyvin kuin esimerkiksi litium-rauta-fosfaattiakut, jos valmistuskustannukset olisivat samalla tasolla. Vanadiini-redoksi-virtausakkua on jo markkinoilla usean valmistajan toimesta. Niiden ominaisuudet poikkeavat paljon muista akkutyypeistä ja erikoisuutena on mahdollisuus akun pikalataukseen elektrolyyttinesteet vaihtamalla. Syklien kestossa päästään myös erinomaisiin arvoihin, mutta suurimmat ongelmat ovat lyijyakkuakin matalampi energiatiheys ja tehotiheys. Vanadiini-redoksi-virtausakut soveltuvat parhaiten suuren kokoluokan sähköverkkoratkaisuihin ja sähköisissä ajoneuvoissa niiden mahdollisuudet rajoittunevat täyssähköisiin linja-autoihin ja isoihin työkoneisiin.