锂硫电池溶剂中电解质结构与动力学的分子模拟
化学物理
2017-10-26 v1
摘要
现代锂硫 (Li/S) 电池系统的性能关键取决于电解质和溶剂的组成。因此，为了获得基础的分子见解并理性指导实验发展，迫切需要高效且足够准确的分子模拟。在此，我们构建了一个分子动力学 (MD) 计算机模拟模型，用于代表 Li/S 电池的最先进电解质 - 溶剂系统，该系统由有机溶剂 1,2-二甲氧基乙烷 (DME) 和 1,3-二氧戊环 (DOL) 混合物中的双 (三氟甲烷) 磺酰亚胺锂 (LiTFSI) 和 LiNO3 电解质组成。我们通过将结构和动力学特征与各种可用的实验参考系统进行比较，对我们的模拟进行了基准测试和验证，并证明了其适用于广泛的电解质 - 溶剂组成。对于最先进的电池溶剂，我们最终计算并讨论了第一锂溶剂化壳层的详细组成、锂扩散的温度依赖性，以及电解质电导率和锂迁移数。我们的模型将作为未来高效预测复杂电极限制下电解质结构和传输的基础，以优化现代 Li/S 电池（及相关器件）。
引用
@article{arxiv.1710.09221,
title = {Molecular simulations of electrolyte structure and dynamics in lithium-sulfur battery solvents},
author = {Chanbum Park and Matej Kanduč and Richard Chudoba and Arne Ronneburg and Sebastian Risse and Matthias Ballauff and Joachim Dzubiella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09221},
year = {2017}
}