【摘要】：超級電容器及鋰電池中鋰離子高度富集,構(gòu)建準(zhǔn)確的鋰離子相互作用模型對于預(yù)測超級電容器及鋰電池性能、設(shè)計電極材料具有重要的指導(dǎo)作用。通過量子密度泛函理論計算了超級電容器及鋰電池中鋰離子間的相互作用,重點考察了鋰離子間短程范德華相互作用的特點及溶劑化效應(yīng)對范德華作用的影響,發(fā)現(xiàn)短程區(qū)域內(nèi)范德華作用能在很大程度上屏蔽庫侖排斥作用,溶劑化效應(yīng)對范德華作用有很大貢獻。通過數(shù)值擬合建立了能適用于不同溶劑環(huán)境下的鋰離子相互作用分子模型(隱式溶劑模型)。另外還考察了鋰離子間三體相互作用,發(fā)現(xiàn)三體相互作用為吸引作用,且僅對局部大量富集的鋰離子有較大影響。
[Abstract]:The high concentration of lithium ions in supercapacitors and lithium batteries can guide the development of accurate lithium-ion interaction models to predict the performance of supercapacitors and lithium batteries and to design electrode materials. The interaction between lithium ions in supercapacitors and lithium batteries was calculated by quantum density functional theory. The characteristics of short-range van der Waals interaction between lithium ions and the effect of solvation on van der Waals interaction were investigated. It is found that van der Waals can shield Coulomb exclusion to a large extent in the short-range region, and the solvation effect has a great contribution to van der Waals' effect. A molecular model of lithium ion interaction (implicit solvent model) which can be used in different solvent environments was established by numerical fitting. In addition, the three-body interaction between lithium ions was also investigated. It was found that the three-body interaction was attractive, and only had a great influence on the local enrichment of lithium ions.
【作者單位】： 化學(xué)工程聯(lián)合國家重點實驗室華東理工大學(xué)化工學(xué)院;華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院超細粉末教育部重點實驗室;化學(xué)工程聯(lián)合國家重點實驗室華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(91334203,21506051) 上海市浦江人才計劃項目(15PJ1401400) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費項目(222201414008) 化學(xué)工程聯(lián)合國家重點實驗室開放課題項目(SKL-ChE-15C05)~~
【分類號】：TM53;TM912

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 汪建德;彭同江;孫紅娟;侯云丹;;水熱反應(yīng)溫度對三維還原氧化石墨烯的形貌、結(jié)構(gòu)和超級電容性能的影響[J];物理化學(xué)學(xué)報;2014年11期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 李廣勇;吳曉涵;何偉娜;方建慧;張學(xué)同;;石墨烯氣凝膠的可控組裝[J];物理化學(xué)學(xué)報;2016年09期

2 盧建建;應(yīng)宗榮;劉信東;趙雙生;;靜電紡絲法制備交聯(lián)多孔納米碳纖維膜及其電化學(xué)電容性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2015年11期

3 陳陽;張梓瀾;隋志軍;劉芝婷;周靜紅;周興貴;;氫氧化鎳納米線/三維石墨烯復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2015年06期

4 李朝輝;李仕蛟;周晉;朱婷婷;沈紅龍;禚淑萍;;氮硫雙摻雜活性炭材料的制備和電容性能(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報;2015年04期

5 汪建德;彭同江;鮮海洋;孫紅娟;侯云丹;;氧化石墨超聲時間對三維還原氧化石墨烯結(jié)構(gòu)及超級電容性能的影響[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2015年02期

6 汪建德;彭同江;孫紅娟;侯云丹;;三維還原氧化石墨烯的制備及超級電容性能[J];人工晶體學(xué)報;2015年01期

7 汪建德;彭同江;鮮海洋;孫紅娟;;三維還原氧化石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備及其超級電容性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2015年01期

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉冬;沈軍;李亞捷;劉念平;劉斌;;碳氣凝膠的孔結(jié)構(gòu)及其對電化學(xué)超級電容器性能的影響[J];物理化學(xué)學(xué)報;2012年04期

2 車倩;張方;張校剛;盧向軍;丁兵;朱佳佳;;有序介孔碳負載NiCo_2O_4電極的制備及其超電容性能[J];物理化學(xué)學(xué)報;2012年04期

3 靳瑜;陳宏源;陳名海;劉寧;李清文;;碳納米管/聚苯胺/石墨烯復(fù)合納米碳紙及其電化學(xué)電容行為[J];物理化學(xué)學(xué)報;2012年03期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉建新;超級電容器在直流電源系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];華東交通大學(xué)學(xué)報;2002年03期

2 桂長清;新型貯能單元超級電容器[J];電池工業(yè);2003年04期

3 ;超級電容器[J];電源世界;2004年03期

4 文建國,周震濤,文衍宣;超級電容器材料研究的辯證思維[J];東莞理工學(xué)院學(xué)報;2004年01期

5 李薦,鐘暉,鐘海云,戴艷陽,溫俊杰;超級電容器應(yīng)用設(shè)計[J];電源技術(shù);2004年06期

6 Bobby Maher;;超級電容器簡介[J];今日電子;2006年01期

7 王鑫;;超級電容器在汽車啟動中的應(yīng)用[J];國外電子元器件;2006年05期

8 Matt Reynolds;;替代能源中的超級電容器介紹[J];今日電子;2006年07期

9 陳新麗;李偉善;;超級電容器電極材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];廣東化工;2006年07期

10 常建中;;超級電容器串聯(lián)應(yīng)用中的均壓問題以及解決途徑[J];長治學(xué)院學(xué)報;2006年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 馬衍偉;張熊;余鵬;陳堯;;新型超級電容器納米電極材料的研究[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

2 張易寧;何騰云;;超級電容器電極材料的最新研究進展[A];第二十八屆全國化學(xué)與物理電源學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

3 鐘輝;曾慶聰;吳丁財;符若文;;聚苯乙烯基層次孔碳的活化及其在超級電容器中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第15屆反應(yīng)性高分子學(xué)術(shù)討論會論文摘要預(yù)印集[C];2010年

4 趙家昌;賴春艷;戴揚;解晶瑩;;扣式超級電容器組的研制[A];第十二屆中國固態(tài)離子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

5 單既成;陳維英;;超級電容器與通信備用電源[A];通信電源新技術(shù)論壇——2008通信電源學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

6 王燕;吳英鵬;黃毅;馬延風(fēng);陳永勝;;單層石墨用作超級電容器的研究[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（上冊）[C];2009年

7 趙健偉;倪文彬;王登超;黃忠杰;;超級電容器電極材料的設(shè)計、制備及性質(zhì)研究[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第10分會場摘要集[C];2010年

8 張琦;鄭明森;董全峰;田昭武;;基于薄液層反應(yīng)的新型超級電容器——多孔碳電極材料的影響[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第10分會場摘要集[C];2010年

9 馬衍偉;;新型超級電容器石墨烯電極材料的研究[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

10 劉不厭;彭喬;孫s，

本文編號：2442374