Batteries for biomedical devices: fundamentals of electrochemistry, safety, simulations and post-lithium technologies

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È laureato in Ingegneria Chimica presso l'Università degli Studi di Napoli "Federico II". Attualmente svolge un dottorato di ricerca in "Ingegneria dei Prodotti e dei Processi Industriali" presso lo stesso ateneo con attività di ricerca sullo sviluppo di batterie post-litio. La sua attività scientifica è focalizzata sulla produzione e caratterizzazione elettrochimica e fisico-chimica di materiali catodici per batterie metallo-aria. Ha collaborato alle attività di progetti PNRR ed è autore di pubblicazioni scientifiche su riviste e conferenze internazionali nell'ambito dello sviluppo energetico sostenibile.

Ha conseguito la laurea in Ingegneria Meccanica per la Progettazione e la Produzione presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II, dove ha successivamente ottenuto il dottorato di ricerca in Ingegneria Industriale. Il suo percorso accademico è stato dedicato allo sviluppo di metodologie di progettazione e ottimizzazione di sistemi di raffreddamento per applicazioni energetiche legate alla mobilità elettrica. Attualmente svolge attività di ricerca presso il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-STEMS), collaborando a progetti nazionali ed europei nel settore dell’elettrificazione dei trasporti e della gestione intelligente dell’energia. La sua attività scientifica è focalizzata sull'analisi delle soluzioni di Battery Thermal Management System (BTMS), sullo sviluppo di algoritmi di controllo di sistemi di raffreddamento per veicoli ad alte prestazioni, e sull'ottimizzazione dei flussi energetici nei veicoli elettrificati. Attivo in numerosi progetti scientifici nel campo della mobilità sostenibile, è autore di diverse pubblicazioni su riviste e conferenze internazionali dedicate ai sistemi energetici e all'elettrificazione dei trasporti.

È laureato in Ingegneria Meccanica per la Progettazione e la Produzione presso l’Università degli Studi di Napoli Federico II e ha conseguito il dottorato di ricerca in Ingegneria Industriale presso lo stesso Ateneo. Nell’ambito del percorso dottorale, le attività svolte si sono concentrate sulla modellazione ed il monitoraggio della saldatura laser applicata alla produzione di pacchi batteria. Dal 2024, svolge attività presso l’Istituto di Scienze e Tecnologie per l'Energia e la Mobilità Sostenibili del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-STEMS) focalizzate sui sistemi di accumulo di energia, in particolare batterie. I suoi interessi di ricerca includono la stima dello stato delle batterie usando modelli di intelligenza artificiale, la diagnostica avanzata e la modellazione di sistemi di accumulo, il monitoraggio e l’ottimizzazione di processi industriali finalizzati alla produzione di sistemi di accumulo. Ha partecipato a progetti di ricerca nazionali e internazionali ed è autore di pubblicazioni scientifiche su riviste ed atti di convegno di conferenze internazionali nei settori dell’ingegneria industriale e del monitoraggio di sistemi di accumulo di energia.

Wearable and implantable medical devices are strongly contributing to the progress of the health care system through the continuous monitoring and treatment of the patient. To work, most of these devices require a battery that must satisfy strict requirements of safety, biocompatibility and biodegradability, thus, a careful evaluation of the electrochemistry and relative safety issues is necessary. The aim of this course is to give an overview of the main battery technologies employed in biomedical devices with a special focus on lithium batteries (the most widespread). More specifically, basic principles about performance and safety issues of these batteries, the main modeling and numerical simulation approaches, the estimate of the state of charge (SoC)/state of health (SoH) for diagnostic purposes and the methodologies of experimental analysis will be discussed. The final lesson will be devoted to a brief overview of the post-lithium technologies under development that could find application in the medical field in the next future.  

Corso di alta formazione (post laurea, professionalizzante); corso a livello dottorale (si prevede test di valutazione finale).

10 - 30