密度泛函理论在高电压电解液设计中的应用

论文摘要

基于密度泛函理论的量子化学计算为高电压电解液的配方设计提供了理论基础。运用Gaussian软件可以有效模拟电解液中某一成分的分子构型和溶剂化状态,计算出化合物的分解路径与分解产物,进而大幅缩短电解液研发周期。本文回顾了近年来该计算方法在锂离子电池电解液研究中的相关进展,并以高电压电解液为例,介绍了该理论在溶剂氧化电位计算方面的应用,结合分子模型的优化,实现了计算值与实验值的基本统一。此外,详细阐述了砜类、氟类、离子液体等几种新型高电压溶剂和磷酸酯类、硼类、腈类等几种成膜添加剂的应用。相信今后随着动力学理论的完善和计算机技术的优化,该方法在高浓度电解液、固液界面作用机理等当前难以实现的理论模拟问题方面的应用指日可待。

论文目录

• 1 密度泛函理论概述
• 2 Gaussian软件的分子电位模拟
•   2.1 HOMO值与分子抗氧化性
•   2.2 溶剂化状态下分子的氧化电位
•     2.2.1 介电常数的影响
•     2.2.2 体系结构的优化
•   2.3 高电位下分子氧化机理预测
• 3 高电压溶剂领域的应用
•   3.1 砜类溶剂
•   3.2 氟代溶剂
•   3.3 离子液体
• 4 高电压成膜添加剂的应用
•   4.1 磷酸酯类化合物
•   4.2 硼类化合物
•   4.3 腈类化合物
•   4.4 其他类型添加剂
• 5 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李南,马国强,车海英,蒋志敏,沈旻,董经博,陈慧闯,马紫峰

关键词: 动力学理论,计算机模拟,电化学,电解液,氧化

来源: 化工进展 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 浙江省化工研究院有限公司,上海交通大学化学工程系上海电化学能源器件工程技术研究中心

基金: 国家自然科学基金重点项目(21336003)

分类号: TM912

DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1808

页码: 3253-3264

总页数: 12

文件大小: 3160K

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