下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
创新点本研究使用混合从头计算和分子动力学(HAIR)方法探究了不同电解质溶液在锂金属表面的界面反应机制。
选题依据随着可再生能源技术的快速发展,对高性能储能设备的需求日益增加。以具有超高理论比容量和极低电极电势的金属锂作为负极的锂金属电池备受关注,被视为下一代高密度能量存储设备的有力候选者。然而,金属锂的高活性使其在充放电过程中容易与电解液发生反应,形成复杂且结构不均匀的固态电解质界面(SEI)。SEI的不稳定性会导致诸如锂枝晶生长、膜破裂等问题,严重限制了锂金属电池的商业应用。因此,深入理解SEI的形成机理,特别是在电解液和金属锂反应过程中,具有重要的理论和应用价值。尽管一些模拟方法如第一性原理分子动力学(AIMD)和量子力学(QM)已用于研究SEI,但受限于计算成本和模拟尺度,尚未能全面揭示SEI形成的详细过程。本研究通过混合从头计算和分子动力学(HAIR)方法,旨在填补这一研究空白。
研究方案和路线
本研究使用了结合第一性原理分子动力学(AIMD)模拟和反应分子动力学(ReaxFF)模拟的HAIR方法,实现长时间电化学界面的分子动力学模拟。
研究内容与数据
DME和LiTFSI电解液界面反应的HAIR模拟:TFSI降解和SEI层成分分析。图1
由HAIR方法得到的LiTFSI在1MLiTFSI-DME电解液中总反应路径EC和LiTFSI电解液界面反应的HAIR模拟:TFSI与EC分解机理及其对电池安全性的影响。图2
(a)EC/LiTFSI混合物在0-55.5ps内的分解过程;(b)14个EC溶剂分子在5.5ps时的状态
主要结论1)本研究采用了混合从头计算和分子动力学(HAIR)方法进行了百皮秒的模拟,有效地模拟了体系的反应动力学。2)模拟结果表明,三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)中的TFSI分子首先经C-S键断裂分解为CF3SO2NSO2和CF3,随后通过N-S键的断裂进一步分解为CF3SO2N和SO2。在此过程中,氟原子和氧原子被不断还原,逐渐从CF3SO2N中分离出来。3)生成的稳定物质主要包括CN、LiF和Li2O,其中LiF和Li2O已在实验中被证明是SEI膜的主要成分。相对于碳酸乙烯酯(EC)分子在反应中立即发生开环反应,乙二醇二甲醚(DME)在整个19个循环的HAIR模拟过程中没有发生反应,表现出较好的化学稳定性。4)
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- GA/T 2097-2023执法办案管理场所信息应用技术要求
- 教师培训心得体会模板集合六篇
- 教师培训心得体会模板合集八篇
- 竞选班级劳动委员演讲稿7篇
- 高端客户接触面谈话术
- 关于幼儿园教师师德师风工作总结5篇
- LED产业项目计划书
- 经典感恩母亲小故事五篇
- 知识竞赛方案评委(2篇)
- 幼儿园开园方案制定(2篇)
- XX小学关于开展校园食品突出问题专项整治行动的工作方案
- 老年病科工作计划及目标
- 川北医学院成教医学本科《外科学》复习题-答案.文档
- 走进红色新闻历史现场智慧树知到期末考试答案章节答案2024年延安大学
- 酒店房间月租合同
- 2024届江苏省南通市第一中考一模化学试题含解析
- 2024年湖北省潜江市、天门市、仙桃市中考模拟数学试题(含答案)
- 2024中国南水北调集团中线有限公司招聘笔试参考题库含答案解析
- 上海政法学院辅导员考试试题2024
- 2024年首都机场集团招聘笔试参考题库附带答案详解
评论
0/150
提交评论