水系电池的分子建模
材料科学
2024-06-04 v1 化学物理
摘要
水系电池在开发可持续且优先考虑安全的储能解决方案中发挥着越来越重要的作用。与传统的锂离子电池相比，水系电池中的电池化学与电解槽和赝电容器系统有许多共同特征，因为涉及水系电解质和质子活性。这需要在原子尺度上更好地理解相应的离子溶剂化、嵌入和电子转移过程。因此，本章提供了分子建模技术及其在水系电池中应用的最新概述。我们特别强调了基于密度泛函理论的分子动力学模拟(DFTMD)及其机器学习(ML)加速版本为水系电池系统带来的动力学和反应性描述。此外，我们还涵盖了生成式人工智能(AI)在水系电池分子和材料设计方面的最新进展。这里介绍的案例研究包括流行的水系电池系统，例如盐包水电解质、质子耦合正极材料、锌离子电池以及有机氧化还原液流电池。
引用
@article{arxiv.2406.00468,
title = {Molecular Modelling of Aqueous Batteries},
author = {Alicia van Hees and Zhan-Yun Zhang and Aishwarya Sudhama and Chao Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00468},
year = {2024}
}