リチウムイオン電池用電解質としてのliclo4の再検討:イオン対形成ダイナミクスとコンダクタンスに及ぼす凝集挙動の影響

0.5M Liclo4の80%テトラメチルスルホン(TMS)と20%炭酸プロピレン(PC)の混合物を古典的な分子動力学シミュレーションにより調べた。リチウムイオン電池のためのよりよい電解物。 動径分布関数(RDF)による構造解析は、温度の上昇とともに増加するLi+とClo4−イオン間の強い相互作用を明らかにする。 カチオンと溶媒分子間の相互作用はカチオン-アニオン相互作用よりも弱いことが分かった。 しかし,温度の上昇とともに,カチオン-TMS相互作用は減少し,カチオン-P C相互作用は増加した。 Rdfには顕著な鋭いピークがあり,これは系内のイオンの凝集特性を示し,輸送特性に顕著な効果を示している。 温度の上昇は、これらの凝集体のより速い形成を示唆している。 この系のイオンは適度なイオン輸送とイオン伝導性を示した。 得られた理論結果を報告した温度での実験データと比較した。 相関導電率(0.24mS cm−1)の値は、PC中の0.5M Liclo4の実験(0.21mS cm−1)の結果と良好に一致しています。 イオン伝導度を種々の温度に対して計算し,温度の上昇とともに増加した。 いずれかの方法で計算された導電率は、アレニウス挙動を示します; イオン伝導の活性化エネルギーについても議論した。 誘電計算から,TMSの誘電率は温度の上昇とともに減少することが観察された。 本研究で用いたモデルは,実験結果からあまり逸脱していない誘電率の値を提供した。 この特徴を理解し、我々はまた、混合物中のTMS-PCの割合を変更することにより、強化された導電性を示す電解質の濃度を提案する。

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