Applying Classical, Ab Initio, and Machine-Learning Molecular Dynamics Simulations to the Liquid Electrolyte for Rechargeable Batteries

电解质 离子液体 电池(电) 化学 分子动力学 离子电导率 从头算 纳米技术 电导率 化学物理 电极 热力学 计算化学 材料科学 物理化学 有机化学 物理 功率(物理) 催化作用
作者
Nan Yao,Xiang Chen,Zhongheng Fu,Qiang Zhang
出处
期刊:Chemical Reviews [American Chemical Society]
卷期号:122 (12): 10970-11021 被引量:493
标识
DOI:10.1021/acs.chemrev.1c00904
摘要

Rechargeable batteries have become indispensable implements in our daily life and are considered a promising technology to construct sustainable energy systems in the future. The liquid electrolyte is one of the most important parts of a battery and is extremely critical in stabilizing the electrode-electrolyte interfaces and constructing safe and long-life-span batteries. Tremendous efforts have been devoted to developing new electrolyte solvents, salts, additives, and recipes, where molecular dynamics (MD) simulations play an increasingly important role in exploring electrolyte structures, physicochemical properties such as ionic conductivity, and interfacial reaction mechanisms. This review affords an overview of applying MD simulations in the study of liquid electrolytes for rechargeable batteries. First, the fundamentals and recent theoretical progress in three-class MD simulations are summarized, including classical, ab initio, and machine-learning MD simulations (section 2). Next, the application of MD simulations to the exploration of liquid electrolytes, including probing bulk and interfacial structures (section 3), deriving macroscopic properties such as ionic conductivity and dielectric constant of electrolytes (section 4), and revealing the electrode-electrolyte interfacial reaction mechanisms (section 5), are sequentially presented. Finally, a general conclusion and an insightful perspective on current challenges and future directions in applying MD simulations to liquid electrolytes are provided. Machine-learning technologies are highlighted to figure out these challenging issues facing MD simulations and electrolyte research and promote the rational design of advanced electrolytes for next-generation rechargeable batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
勤奋靖柔发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
陈野青应助沉静方盒采纳,获得10
1秒前
拳拳发布了新的文献求助10
2秒前
缓慢含烟发布了新的文献求助10
2秒前
赶紧毕业发布了新的文献求助10
3秒前
aging00发布了新的文献求助30
3秒前
zk发布了新的文献求助20
4秒前
shanxing发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
采薇发布了新的文献求助10
4秒前
风中的身影完成签到,获得积分20
5秒前
共享精神应助孙朱珠采纳,获得10
5秒前
5秒前
Sun完成签到 ,获得积分10
7秒前
薛子的科yan通完成签到,获得积分10
7秒前
伯爵完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
李健的粉丝团团长应助LL采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
默认用户名完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
852应助shanxing采纳,获得10
14秒前
无花果应助孙朱珠采纳,获得10
15秒前
15秒前
大神瓜完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
着急的松发布了新的文献求助20
16秒前
小清新发布了新的文献求助10
16秒前
虚幻的豁完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
zhouyan发布了新的文献求助30
18秒前
花夜来发布了新的文献求助10
19秒前
沫沫发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7328586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943206
关于积分的说明 18969134
捐赠科研通 6984318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216347
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195774