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Ultracapacitors in Hybrid and Plug‐in Electric Vehicles
Authors: Burke Andrew 
Published: April 2015

AbstractThis chapter is concerned with the characteristics of carbon/carbon (double‐layer) and hybrid ultracapacitors (electrochemical capacitors,ECCs) and the application of these devices in micro‐hybrid and charge sustaining hybrid and plug‐in hybrid vehicles. The carbon/carbon devices have energy densities up to 6.9 Wh/kg, 10 Wh/L, and power capabilities up to 8.8 kW/kg for a 95% efficient pulse, and the hybrid capacitors have energy densities up to 30 Wh/kg and power densities up to 3.5 kW/kg.Simulation result for midsize passenger cars using the ultracapacitors in micro‐hybrid and charge sustaining hybrid (HEV) powertrain designs were performed. The results for the micro‐hybrids indicate that significant improvements (10–25%) in fuel economy can be achieved using a small electric motor (4 kW) and small ultracapacitor units (5–10 kg of cells). The simulation results for charge sustaining hybrids indicate fuel economy improvements ranging from 72% on theFUDSto 22% on theUS06driving cycles. The prime advantage of the high power electric driveline and the larger energy storage possible with the hybrid ultracapacitors is that the larger fuel economy improvements can be sustained over a wide range of driving conditions. The hybrid ultracapacitor technologies give the vehicle designer more latitude in powertrain design and in the selection of the control strategies for on/off operation of the engine.
Automotive Environmental Life Cycle Assessment
Authors: Cheah Lynette W. 
Published: April 2015

AbstractLife cycle assessment (LCA) is a systematic accounting method to evaluate the environmental impact of products from “cradle to grave” and can be applied to automobiles. It considers the material and energy inputs as well as waste and emission outputs over the automobile's complete life cycle, from raw material extraction, vehicle manufacturing, operation, and eventual end‐of‐life treatment. The four general steps in carrying out anLCAare: (i) goal and scope definition, (ii) life cycle inventory data collection, (iii) impact assessment, and (iv) interpretation of results. UsingLCA, it has been found that for a conventional gasoline automobile with an internal combustion engine, its long operation or use phase dominates its life cycle impact. Around 70% of an average US car's life cycle greenhouse gas emissions are estimated to arise while it is being driven. Targeting ways to improve the automobile's fuel efficiency is therefore useful in reducing its overall environmental impact.
Historical Overview of Electronics and Automobiles: Breakthroughs and Innovation by Electronics and Electrical Technology
Authors: Kato Mitsuharu 
Published: April 2015

Abstract
This chapter describes the relationship between automobiles and electronics. The fledgling automotive technology that sprung up in Germany in the 1880s took shape as an industrial product in the form of the Model T Ford released in 1908. This vehicle was entirely made up of mechanical parts and epitomized the mechanical engineering trends of the day. Although the age of electronics was heralded by the invention of the transistor by William Shockley, this was not until 1947, some 40 years after the Model T. The electronics industry then began to take off with the practical application of diodes and transistors, the invention of the integrated circuit by Jack Kilby, and the development of the microcomputer by Intel Corporation. Rapidly adopted in vehicles, these innovations quickly became indispensable for reducing emissions and fuel consumption, as well as for improving safety and usability. Electronics are continuing to evolve and are already finding new applications in automotive communication technologies.
Application of Image Recognition Technology to Vehicles
Authors: Tamatsu Yukimasa , Nitanda Naoki 
Published: April 2015

AbstractImage recognition technology used in driver assistance systems can be categorized into viewing cameras for displaying images from around the vehicle and sensing cameras that detect the driving environment using image recognition technology. This field is evolving rapidly due to the development of image recognition technologies, higher performance processors, and cost reductions. Recent advances in technology have enabled the statistical pattern recognition of difficult‐to‐define shapes such as vehicles, pedestrians, and the like and their practical application to driver warning and vehicle control functions.
Thermally Stable Antimicrobial PVC/Maleimido Phenyl Thiourea Composites
Authors: Mohamed Nadia A. , Abd El‐Ghany Nahed A. , Fahmy Mona M. , Ahmed Marwa H. 
Published: April 2015

ABSTRACTFour novel antimicrobial maleimido phenyl thiourea derivatives were synthesized from N‐[4‐(chlorocarbonyl) phenyl] maleimide with phenyl thiourea and its derivatives (p‐methyl, o‐chloro, and p‐carboxy). Their structures were characterized by FTIR, 1H NMR, mass spectra, and elemental analyses. Their antimicrobial activities against three types of bacteria (Bacillus subtilis, Streptococcus pneumoniae, and Escherichia coli) and against three crop‐threatening pathogenic fungi (Aspergillus fumigatus, Geotricum candidum, and Syncephalastrum racemosum) were investigated. The results revealed that these derivatives are effective in inhibiting the growth of the tested bacteria and fungi as indicated from the inhibition zone diameter and minimum inhibitory concentration. The antibacterial activities of these derivatives were more effective against Gram‐positive bacteria than Gram‐negative bacteria. These derivatives were investigated as thermal stabilizers for rigid poly(vinyl chloride) at 180°C in air by measuring the rate of dehydrochlorination and the extent of discoloration. The results reveal the greater stabilizing efficiency of the investigated derivatives as shown by their longer thermal stability periods (Ts) and lower dehydrochlorination rates in relation to dibasic lead carbonate, cadmium–barium–zinc stearate, and n‐octyltin mercaptide industrial stabilizers. The stabilizing efficiency increases with the introduction of electron‐donating substituent groups in the aromatic ring of the stabilizer molecules. Moreover, the investigated stabilizers impart better color stability for the degraded samples as compared with the reference stabilizers.
Metal‐Ion Metathesis and Properties of Triarylboron‐Functionalized Metal–Organic Frameworks
Authors: Wang Xiaoqing , Zhang Liangliang , Yang Jie , Dai Fangna , Wang Rongming , Sun Daofeng 
Published: April 2015

AbstractAn anionic metal–organic framework, H3[(Mn4Cl)3L8]⋅30 H2O⋅2.5 DMF⋅5 Diox (UPC‐15), was successfully prepared by the reaction of MnCl2 with tris(p‐carboxylic acid)tridurylborane (H3L) under solvothermal conditions. UPC‐15 with wide‐open pores (∼18.8 Å) is constructed by packing of octahedral and cuboctahedral cages, and exhibits high gas‐sorption capabilities. Notably, UPC‐15 shows selective adsorption of cationic dyes due to the anion framework. Moreover, the catalytic and magnetic properties were investigated, and UPC‐15 can highly catalyze the cyanosilylation of aromatic aldehydes. UPC‐15 exhibits the exchange of metal ions from Mn to Cu in a single‐crystal‐to‐single‐crystal manner to generate UPC‐16, which could not be obtained by the direct solvothermal reaction of CuCl2 and H3L. UPC‐16 exhibits similar properties for gas sorption, dye separation, and catalytic activity. However, the magnetic behaviors for UPC‐15 and UPC‐16 are distinct due to the metal‐specific properties. Below 47 K, UPC‐15 exhibits a ferromagnetic coupling but UPC‐16 shows a dominant antiferromagnetic behavior.
Preparation of Sheet‐like Polymer‐Encapsulated Composite Particles by Seeded Polymerization from Sub‐micrometer Sheets
Authors: Huang Ting , Yao Kuncheng , Wu Teng , Qiu Dong 
Published: April 2015

AbstractSeeded polymerization has been widely used to fabricate polymer‐encapsulated inorganic particles (IPs). The most frequently used seeds are spherical, whereas nonspherical particles are not well documented. Recently, sheet‐like IPs have attracted much attention in the context of polymer composites. This article is therefore dedicated to understanding seeded polymerization from submicron sheets and focuses on the control of the overall morphology of the composite particles obtained. However, it was found that the composite particles only maintained the sheet‐like morphology of the seeds at a low polymer content, whereas they became hamburger‐like at a high polymer content owing to minimization of the interfacial energy. Interestingly, when cross‐linked, the sheet‐like morphology could be well preserved, even at a rather high polymer content. With the encapsulating polymer layer, the obtained sheet‐like composite particles showed improved compatibility with the polymer matrix and could be well dispersed in polymer matrix when simply blended.
Pyridyl‐Amides as a Multimode Self‐Assembly Driver for the Design of a Stimuli‐Responsive π‐Gelator
Authors: Kartha Kalathil K. , Praveen Vakayil K. , Babu Sukumaran Santhosh , Cherumukkil Sandeep , Ajayaghosh Ayyappanpillai 
Published: April 2015

AbstractAn oligo(p‐phenylenevinylene) (OPV) derivative connected to pyridyl end groups through an amide linkage (OPV‐Py) resulted in a multistimuli‐responsive π‐gelator. When compared to the corresponding OPV π‐gelator terminated by a phenyl‐amide (OPV‐Ph), the aggregation properties of OPV‐Py were found to be significantly different, leading to multistimuli gelation and other morphological properties. The pyridyl moiety in OPV‐Py initially interferes with the amide H‐bonded assembly and gelation, however, protonation of the pyridyl moiety with trifluoroacetic acid (TFA) facilitated the formation of amide H‐bonded assembly leading to gelation, which is reversible by the addition of N,N‐diisopropyethylamine (DiPEA). Interestingly, addition of Ag+ ions to a solution of OPV‐Py facilitated the formation of a metallo‐supramolecular assembly leading to gelation. Surprisingly, ultrasound‐induced gelation was observed when OPV‐Py was mixed with a dicarboxylic acid (A1). A detailed study using different spectroscopic and microscopic experimental techniques revealed the difference in the mode of assembly in the two molecules and the multistimuli‐responsive nature of the OPV‐Py gelation.
Diffuse Reflexionsspektren von adsorbiertem Jod
Authors: Kortüm G. , Koffer H. 
Published: April 2015

AbstractEs werden die typischen Farbkurven des an hochgetrocknetem Aerosil adsorbierten Jods mit Hilfe der diffusen Reflexionsspektren bei verschiedenen Temperaturen aufgenommen. Die gewonnenen Spektren lassen sich deuten durch eine Elektronenüberführungs‐Wechselwirkung des Jods mit den Silanol‐ und den Siloxangruppen der Oberfläche, wobei das Jod an die Silanolgruppen erheblich fester gebunden ist. Außerdem tritt auch in der Grenzflächenphase ein Assoziationsgleichgewicht zu J4 auf, das schon früher im Dampf und in Lösungen beobachtet wurde. Die Gleichgewichtskonstante K dieser Assoziation wird bestimmt, ebenso die molaren Spektren von J4 und des monomeren schwach bzw. fest gebundenen Jods. Aus der Temperaturabhängigkeit von K wird die Bildungswärme von J4, aus der Temperaturabhängigkeit der Adsorptionsisothermen die Adsorptionswärme des locker gebundenen Jods bestimmt. Ähnliche Messungen werden an BaSO4 als Adsorbens ausgeführt.
Hydration Numbers of Ions in the Ion Exchange Resins. Sodium, Potassium and Ammonium Sulfonate Resins
Authors: Ohtaki Hitoshi , Gonda KǑZǑ , Kakihana Hidetake 
Published: April 2015

AbstractHydration numbers of sodium, potassium and ammonium sulfonate resins of variously cross‐linked divinyl‐benzene‐styrenc copolymers were determined on the basis of a series of isopiestic experiments with waterethanol mixtures.The hydration number of the resinate, H̄, at any solvent composition of the mixture is given by the following equation:
equation image
The values of H̄' in each resin system were calculated and were plotted against the concentration of ethanol in the resin phase in order to extrapolate to zero ethanol concentration. The values obtained by extrapolation give the hydration numbers of the resinates which are equilibrated with saturated water vapor, thus
equation image
The following results were obtained for the resinates of sodium, potassium and ammonium salts, respectively: 0.5% DVB, 23, 12.6, 9.6:4% DVB, 8.4, 5.7, 5.5:8% DVB, 4.1, 2.7, 2.4:16% DVB, 3.0, 2.0, 0.6:24% DVB, 2.0, 0.6, 0.3.
Über das Verhalten von Halbleiterelektroden mit zwei Elektrolytkontakten
Authors: Gobrecht Heinrich , Meinhardt Oskar , Schulz Ludwig 
Published: April 2015

AbstractDurch Verwendung von dünnen Germaniumscheiben wurde die gegenseitige Beeinflussung zweier Elektrolyt‐Stromkreise untersucht, um festzustellen, mit welchen Ladungsträgern die Reaktion an einer Halbleiter‐Elektrode ablaufen kann. Es ergibt sich, daß infolge der elektrochemischen Reaktion die Konzentration der Minoritätsträger in der Randschicht durch Injektion oder Extraktion sowie durch Rekombination oder Generation verändert wird. Beide Einflüsse wurden sowohl unter stationären Bedingungen als auch durch Impulsversuche entsprechend dem Shockley‐Haynes‐Versuch nachgewiesen. Durch Veränderung der Probendicke, der Impulsgröße und ‐dauer konnte in Übereinstimmung mit einer Rechnung im Anhang gezeigt werden, daß die verzögerten Impulse im Sekundärstromkreis durch die Diffusion von Minoritätsträgern verursacht werden.Die Messungen wurden an n‐ und p‐Germanium verschiedener Leitfähigkeit in reiner KOH und H2SO4 sowie bei Zusatz von K3Fe(CN)6 durchgeführt.
The Application of Lagrange's Theorem in Electrochemical Kinetics IV. The Stationary State of a Multiple Electrode
Authors: Gellings P. J. 
Published: April 2015

AbstractIn this paper a mathematical description is given of the kinetics of reactions occurring on multiple electrodes. Use is made of the experimental fact that such electrodes reach a stationary state in a relatively short time. Mass transfer is treated by means of the concept of the Nernst‐diffusion layer. The mixed potential and the stationary state partial currents are calculated by means of the application of Lagrange's theorem. It is shown that the general equations reduce, under the appropriate conditions, to some special equations, having more limited applicability, which were published by some other investigators. Finally the influence of changes in the relative surface areas of the anodic and cathodic parts of the electrode surface on potential and current is discussed.
Beitrag zur Assoziation des flüssigen Wassers. I Die Temperaturabhängigkeit der Ultrarotbanden des Wassers
Authors: Luck Werner 
Published: April 2015

AbstractEs wird eine Näherungsmethode angegeben, aus den Ultrarotspektren den Anteil der freien nicht durch Wasserstoffbrücken gebundenen OH‐Gruppen im flüssigen Wasser zu bestimmen. Die so erhaltenen Werte stehen in guter Übereinstimmung mit den aus DK‐Messungen gefolgerten Anteilen. Dieses Näherrungsverfahren verdient daher als Diskussionsgrundlage einige Beachtung.
Zur Beeinflussung der spektralen Durchlässigkeit ultrarotaktiver Gase durch zwischenmolekulare Wechselwirkungen I. Theoretische Grundlagen
Authors: Germershausen Raimund , Luther Horst 
Published: April 2015

AbstractNach einem Überblick über den Einfluß der Druckverbreiterung auf die spektrale Durchlässigkeit von Gasen wird zur Erfassung der Verhältnisse bei niedrigeren Drucken eine Theorie der Populationsverschiebung entwickelt. Es wird gezeigt, daß der sogenannte Vorfiltereffekt es ermöglicht, den Einfluß von Druckverbreiterung und Populationsverschiebung zu trennen. Die Prüfung der entwickelten Beziehungen an vorliegendem experimentellem Material soll in einer anschließenden Veröffentlichung erfolgen.
Gegenwärtiger Stand und Entwicklungstendenzen in der Instrumentierung hochauflösender Kernresonanz‐Spektrometer
Authors: Ernst R. R. , Primas H. 
Published: April 2015

AbstractDie wichtigsten Eigenschaften von hochauflösenden Kernresonanz‐Spektrometern sind Empfindlichkeit, Auflösungsvermögen und zeitliche Stabilität. Eine wesentliche Verbesserung der Empfindlichkeit kann durch Erhöhen der Feldstärke des statischen Magnetfeldes erzielt werden. Durch eine spezielle Polschuhform kann erreicht werden, daß die Feldhomogenität unabhängig von der Feldstärke ist. Eine hinreichende zeitliche Stabilität des Magnetfeldes kann mit Hilfe von Fußstabilisatoren gewährleistet werden, für höhere Ansprüche sind jedoch Kernresonanz‐Stabilisatoren erforderlich. Von großer Bedeutung ist weiterhin die optimale Dimensionierung des Eingangskreises des Spektrometers, insbesondere der Empfängerspule. Neuere Methoden steigern die Empfindlichkeit durch Verlängerung der Meßzeit, An Hand einiger Beispiele werden abschließend die erreichbaren Grenzen für die Empfindlichkeit diskutiert.
Electron Transfer from Polycyclic Aromatic Hydrocarbons to Menadione
Authors: Cilento G. , Sanioto D. L. 
Published: April 2015

AbstractIn chloroform, electron transfer from polycyclic aromatic hydrocarbons to menadione induces an orange‐red color. The observed very small equilibrium constants and the positive heats of formation strongly suggest that the interaction is mainly, sometimes entirely, contactual. The naphtacene complex is an exception. The solid‐liquid binary diagrams investigated do not show formation of solid molecular compounds.
Über die Lumineszenz aktivierter Erdalkalialuminate in Abhängigkeit von ihrer Struktur
Authors: Witzmann Hans , Knopp Rainer 
Published: April 2015

AbstractEs werden sämtliche bekannten Erdalkalialuminate verschiedener stöchiometrischer Zusammensetzung hinsichtlich ihres Lumineszenzverhaltens unter UV‐Anregung bei Aktivierung mit Wismut, Blei oder Wismut und Lithium untersucht. Außerdem werden die Temperaturabhängigkeit der Lumineszenzspektren im Bereich von ‐180 bis +300°C sowie der Einfluß von Flußmitteln (Fluoride) auf die Bildung und Lumineszenz des Tricalciumaluminates beschrieben.
Über die Potentialabhängigkeit der Rekombinationsgeschwindigkeit an Germanium‐Oberflächen
Authors: Gobrecht H. , Meinhardt O. , Lerche M. 
Published: April 2015

AbstractEs wird das Verhalten einer dünnen Germanium‐Scheibe mit zwei Elektrolyt‐Kontakten untersucht. Insbesondere wird mit Hilfe einer Wechsellicht‐Methode die Potentialabhängigkeit der Oberflächen‐Rekombinationsgeschwindigkeit bestimmt. Es ergeben sich zwei Rekombinationszentren: ein kathodisches Zentrum, das durch Wasserstoff bewirkt wird und ein anodisches Zentrum, das durch Hydroxyl‐Gruppen verursacht wird. Der Aufbau dieser Zentren kann mit Hilfe von dynamischen Strom‐Spannungs‐Kennlinien verfolgt werden. Bei der Ausbildung der Hydroxylschicht findet eine Extraktion von Defektelektronen statt, während man beim Abbau eine Injektion feststellen kann. Die Untersuchungen wurden bei Anwesenheit von Stickstoff und Sauerstoff in n/10 Kalilauge und n/10 Schwefelsäure durchgeführt.
Das Dissoziationsgleichgewicht CdO(s)=Cd(g) + 0,5O2(g)
Authors: Glemser O. , Stöcker U. 
Published: April 2015

AbstractDampfdruckmessungen mit der Mitführungsmethode an dem System CdO(s)/O2(g)/Ar(g) bzw. CdO(s)/C2(g) H2O(g) werden durch die Dissoziation des CdO(s) nach der Gleichung CdO(s) = Cd(g) + 0,5 O2(g) ausgewertet. Eine Reaktion unter Bildung eines gasförmigen Hydroxids, häufig in Systemen Oxid/Wasser beobachtet1), etwa nach der Gleichung CdO(s) + H2O(g) → Cd(OH)2(g), war nicht festzustellen. Als einzige in der Gasphase vorkommende Cd‐Spezies wurde Cd(g) ermittelt. Für die freie Reaktionsenthalpie Δ G wurde erhalten; Δ(cal/mol) = 87240 – 49,95 · Tfür 1242 < T Fü[°K] < 1379.
Die Kinetik der Polymerisation von flüssigem Äthylen I. Mitteilung: Die Meßapparatur und die Bruttoreaktion
Authors: Rabel Wolfgang , Ueberreiter Kurt 
Published: April 2015

AbstractVerflüssigtes Äthylen wurde mit Di‐tert‐Butylperoxyd als Initiator und unter Einstrahlung der Wellen länge γ = 313 nm in Substanz polymerisiert. Die Reaktion wird durch Luftsauerstoff und auch durch tert‐Butylhydroperoxyd inhibiert. Es wurden Bruttogeschwindigkeiten für drei Temperaturen, Polymerisations‐grade und der Intensitätsexponent bestimmt. Der Intensitatsexponent (n = 0,76) weist auf einen in bezug auf das Polymerradikal monomolekularen Abbruch, vermutlich durch Initiatorradikale, hin. Das entstandene Polymerisat ist nur sehr wenig verzweigt und hat einen dementsprechend hohen Schmelzpunkt. Der Quotient ka/kw2 hat, unter Berücksichtigung der Pη‐Kinetik, für—20,01°C den Wert (1,32 ± 0,2) · 106. Die Quantenausbeuten werden diskutiert.
Entropie, Enthalpie, freie Enthalpie, Molgewicht und Ionisierungsgrad von Luftplasma
Authors: Neumann Kl. K. 
Published: April 2015

AbstractIm Anschluß an Berechnungen der Gleichgewichtszusammensetzungen von Luftplasmen für verschiedene vorgegebene Gesamtdrucke mit Hilfe einer elektronischen Ziffernrechenanlage haben wir thermodynamische Größen für Luftplasmen berechnet, von denen wir einige in Diagrammform mitteilen. Die Diagramme umfassen den Temperaturbereich 20000 bis 150000°K und den Druckbereich 10−2 bis 103 bar. Die Berechnung wurde für den Fall des vollständigen thermodynamischen Gleichgewichts durchgeführt (Strahlungsdruck sowie Enthalpie‐ und Entropieanteil der Strahlung denen des schwarzen Köpers entsprechend) und für den Fall, daß thermodynamisches Gleichgewicht zwischen allen Materieteilchen besteht, im Plasmakörper jedoch keine Strahlung eingeschlossen ist. In vielen Fällen lassen sich die Eigenschaften eines Plasmas zwischen diese beiden Extremfälle einordnen.
Über Schwingungsstruktur und Polarisation der Elektronenbanden des Coronens
Authors: Mentzel N. , Zimmermann H. 
Published: April 2015

AbstractDas Absorptions‐, Fluoreszenz‐ und Polarisationsspektrum des Coronens im nahen Ultraviolett wurde gemessen. Die Schwingungsstruktur der Banden wurde analysiert. Aus der Schwingungsanalyse geht hervor, daß die beiden langwelligen Absorptionsbanden des Coronens 1Lb und 1La verboten sind. Die kurzwellige 1Ba, b,‐Bande ist erlaubt. Damit besitzt das Absorptionsspektrum des Coronens den gleichen Aufbau wie das Spektrum des Benzols.Das Absorptions‐Polarisationsspektrum zeigt im Gegensatz zu älteren Untersuchungen im nahen Ultraviolett den konstanten Polarisationsgrad P = 1/7. Der Betrag des Polarisationsgrades entspricht damit der Grenzpolarisation für Moleküle mit sechszähliger Hauptsymmetrieachse.
Paramagnetische Resonanz und Néeltemperaturen von α (Cr, Fe)2O3‐Mischkristallen
Authors: Knappwost A. , Gunsser W. 
Published: April 2015

AbstractAus Messungen der paramagnetischen Resonanzabsorption sowie der magnetischen Suszeptibilität in Abhängigkeit von der Temperatur wurden die Néelpunkte von (Cr, Fe)2O3‐Mischkristallen für Konzentrationen von 0 bis 30 Mol.‐% α‐Fe2O3 bestimmt. Es zeigte sich, daß der Austausch von Chrom(III) durch Eisen(III) in Chromoxyd einen stärkeren Abfall der Néeltemperaturen verursacht, als dies beim entsprechenden Ersatz durch die diamagnetischen Aluminiumionen der Fall ist. Eine Deutung dieses Effektes ist auf Grund der Annahme von miteinander in Konkurrenz stehenden indirekten Austauschmechanismen möglich.