Structural Investigations on Lithium-Doped Protic and Aprotic Ionic Liquids.
Structural Investigations on Lithium-Doped Protic and Aprotic Ionic Liquids.
复制标题
锂掺杂质子和非质子离子液体的结构研究
DOI：
10.1021/acs.jpcb.7b02636
复制
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
B. Kirchner
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
P. Ray;T. Vogl;A. Balducci;B. Kirchner
锂双（三氟甲磺酰基）酰亚胺（LiNTf 2），在四种不同的[NTf 2]−基离子液体的溶液，作为锂离子电池的潜在电解质进行了广泛的研究。本文借助分子动力学模拟研究了[Li]+离子在离子液体中的溶剂化及其对其物理化学性质的影响。所研究的液体的阳离子组分进行了系统的变化，以便单独评估具体的结构变化的影响;增加环的大小，添加的烷基链和不存在的酸性质子，对溶剂化和流动性的[Li]+阳离子。所研究的阳离子也允许[Li]+盐在质子和非质子离子液体中的溶液之间的直接比较。重点在于阐明[Li]+和[NTf 2]−离子之间的相互作用，揭示出非质子溶剂的配位数略高，以实验测量为基准。该研究表明，离子液体在加入盐后很大程度上保留了它们的结构，液体内的相互作用只有轻微的扰动。[Li]+阳离子在周围[NTf 2]−阴离子形成的笼中的晃动运动通过[Li]+自相关函数的分析来检验。总体而言，[Li]+盐的溶剂化机制，在离子液体的氢键网络，详细从经典和从头算分子动力学模拟。
Solutions of lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (LiNTf2), in four different [NTf2]−-based ionic liquids, are extensively investigated as potential electrolytes for lithium-ion batteries. Solvation of the [Li]+ions in the ionic liquids and its impact on their physicochemical properties are studied herein with the aid of molecular dynamics simulations. The cationic components of the investigated liquids were systematically varied so as to individually evaluate effects of specific structural changes; increase in ring size, the addition of an alkyl chain and absence of an acidic proton, on the solvation and mobility of the [Li]+cations. The studied cations also allow for a direct comparison between solutions of [Li]+salt in protic and aprotic ionic liquids. Emphasis is laid on elucidating the interactions between the [Li]+and [NTf2]−ions revealing slightly higher coordination numbers for the aprotic solvent, benchmarked against experimental measurements. The study suggests that the ionic liquids largely retain their structure upon salt addition, with interactions within the liquids only slightly perturbed. The rattling motion of the [Li]+cations within cages formed by the surrounding [NTf2]−anions is examined by the analysis of [Li]+autocorrelation functions. Overall, the solvation mechanism of [Li]+salt, within the hydrogen-bonded network of the ionic liquids, is detailed from classical andab initiomolecular dynamics simulations.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1021/jp109612k
发表时间：
2011-02
期刊：
The journal of physical chemistry. B
影响因子：
--
作者：
Miriam Kohagen;Martin Brehm;J. Thar;Wei Zhao;F. Müller-Plathe;B. Kirchner
通讯作者：
Miriam Kohagen;Martin Brehm;J. Thar;Wei Zhao;F. Müller-Plathe;B. Kirchner
影响因子：
3.3
作者：
Kohagen, Miriam;Brehm, Martin;Kirchner, Barbara
通讯作者：
Kirchner, Barbara
影响因子：
3.8
作者：
Herstedt, M;Henderson, WA;Lassègues, JC
通讯作者：
Lassègues, JC
质子离子液体对电池应用电解质中锂环境的有益影响
DOI：
--
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Vogl;S. Menne;R. Kühnel;A. Balducci
通讯作者：
A. Balducci
使用从头计算和离子淌度质谱法分析糖肽离子的分子结构
DOI：
--
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
作者：
中村賀美;竹内孝江
通讯作者：
竹内孝江