Revisitar LiClO4 como eletrólito de bateria do Li-íon: Efeito da agregação de comportamento no íon-emparelhamento dinâmica e condutância

Uma mistura de 0,5 M LiClO4 em 80% tetramethylsulfone (TMS) e 20% de carbonato de propileno (PC) foi investigada através de dinâmica molecular clássica simulações para compreender de propriedades que pode tornar este um possível candidato para uma melhor eletrólito de bateria de íon de lítio. A análise estrutural através da função de distribuição radial (RDF) revela as fortes interações entre Li+ e ClO4− ions, que aumentam com o aumento da temperatura. A interação entre a catião e as moléculas do solvente é mais fraca que as interações catião-anião. No entanto, com um aumento na temperatura, as interacções cation-TMS diminuem enquanto as interacções cation-PC aumentam. Há picos proeminentes e agudos nos FTR, que indicam um caráter agregador dos íons no sistema com efeitos pronunciados nas propriedades de transporte. O aumento da temperatura sugere uma formação mais rápida destes agregados. Os íons neste sistema mostram transporte iônico moderado e condutividade iônica. Os resultados teóricos obtidos foram comparados com os dados experimentais à temperatura indicada. O valor da condutividade correlacionada (0,24 mS cm-1) está de acordo com os resultados experimentais (0,21 mS cm−1) de 0,5 M LiClO4 em PC. A condutividade iônica foi calculada para as várias temperaturas; ela aumenta com o aumento da temperatura. A condutividade calculada por qualquer dos métodos mostra o comportamento de Arrhenius; a energia de ativação para a condução iônica também é discutida. A partir dos cálculos dielétricos, observa-se que a constante dielétrica de TMS diminui com um aumento da temperatura; esta é a razão para o aumento do caráter agregador das Entidades à medida que a temperatura aumenta. O modelo utilizado neste estudo também forneceu valores para a constante dielétrica que não se desviava muito dos resultados experimentais. Compreendendo Esta característica, também propomos a concentração de eletrólitos que mostra maior condutividade, alterando as proporções TMS-PC na mistura.

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