Decoding the Competing Effects of Dynamic Solvation Structures on Nuclear Magnetic Resonance Chemical Shifts of Battery Electrolytes via Machine Learning

化学 溶剂化 解码方法 电解质 电池(电) 核磁共振 磁共振成像 物理化学 分子 热力学 算法 电极 有机化学 医学 功率(物理) 物理 放射科 计算机科学
作者
Qi You,Yan Sun,Feng Wang,Jun Cheng,Fujie Tang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (17): 14667-14676 被引量:17
标识
DOI:10.1021/jacs.5c02710
摘要

Understanding the solvation structure of electrolytes is critical for optimizing the electrochemical performance of rechargeable batteries as it directly influences properties such as ionic conductivity, viscosity, and electrochemical stability. The highly complex structures and strong interactions in high-concentration electrolytes make accurate modeling and interpretation of their “structure–property” relationships even more challenging with spectroscopic methods. In this study, we present a machine learning-based approach to predict dynamic 7Li NMR chemical shifts in LiFSI/DME electrolyte solutions. Additionally, we provide a comprehensive structural analysis to interpret the observed chemical shift behavior in experiments, particularly the abrupt changes in 7Li chemical shifts at high concentrations. Using advanced modeling techniques, we quantitatively establish the relationship between the molecular structure and NMR spectrum, offering critical insights into solvation structure assignments. Our findings reveal the coexistence of two competing local solvation structures that shift in dominance as electrolyte concentration approaches the concentrated limit, leading to an anomalous reversal of 7Li NMR chemical shift in the experiment. This work provides a detailed molecular-level understanding of the intricate solvation structures probed by NMR spectroscopy, leading the way for an enhanced electrolyte design.
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
程晨完成签到,获得积分10
刚刚
Tyeon2003完成签到,获得积分20
刚刚
Tom完成签到,获得积分10
刚刚
LA发布了新的文献求助10
刚刚
默默的巧蕊完成签到,获得积分10
1秒前
Ting完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Blueyi完成签到,获得积分10
1秒前
琦琦z发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
长情云朵发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
吴小利完成签到,获得积分10
3秒前
wwwww完成签到,获得积分10
3秒前
文静的天蓝完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
丘比特应助yeyeye采纳,获得10
3秒前
NiNi发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
可爱的函函应助小c采纳,获得10
4秒前
jijibao完成签到,获得积分10
5秒前
下里巴人发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Denmark发布了新的文献求助50
5秒前
Tyeon2003发布了新的文献求助10
6秒前
whitedawn完成签到 ,获得积分10
6秒前
nancy111完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
QIAN完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
星星完成签到,获得积分10
7秒前
马小马完成签到,获得积分10
7秒前
wxiao完成签到,获得积分10
7秒前
jack完成签到,获得积分10
7秒前
天天快乐应助闪闪静蕾采纳,获得10
7秒前
香蕉觅云应助祝风华采纳,获得10
7秒前
8秒前
共产主义战士应助LiLiLi采纳,获得10
8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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7779149
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9319396
关于积分的说明 20371417
捐赠科研通 7366536
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319361
关于科研通互助平台的介绍 2467388
邀请新用户注册赠送积分活动 2334884