清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Development of a Polarizable Force Field for Molecular Dynamics Simulations of Lithium-Ion Battery Electrolytes: Sulfone-Based Solvents and Lithium Salts

分子动力学 环丁砜 锂(药物) 计算化学 电解质 范德瓦尔斯力 化学 离子 六氟磷酸盐 分子间力 物理化学 溶剂化 极化率 离子液体 力场(虚构) 溶剂 化学物理 热力学 有机化学 分子 内分泌学 人工智能 催化作用 物理 医学 计算机科学 电极
作者
Oleg N. Starovoytov
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:125 (40): 11242-11255 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acs.jpcb.1c05744
摘要

A many-body polarizable force field (PFF) was developed for molecular dynamics (MD) simulations of sulfone-based solvents and lithium salts. Development of the polarizable force field included parameterization of atomic polarizabilities, electrostatic interactions, and van der Waals interactions of electrolyte components. 1λ6-thiolane-1,1-dione or sulfolane (SLF) compound was selected as one of the most appropriate solvents for high-voltage battery electrolytes. Atomic polarizabilities for the sulfolane solvent and lithium salts were obtained by means of a combination of quantum mechanics (QM) and molecular mechanics (MM) approaches using the isotropic atomic dipole polarizable (IADP) model. High-quality atomic polarizabilities were refined for 10 atomic types. Intermolecular interactions of Li+ ions with SLF were parameterized to reproduce the binding energies at the MP2/aug-cc-pvDZ level of theory in the gas phase. Intermolecular interactions of Li+ ions with polyatomic anions, such as nitrate [NO3]-, tetrafluoroborate [BF4]-, perchlorate [ClO4]-, hexafluorophosphate [PF6]-, bis(fluorosulfonyl)imide [FSI]-, and bis(trifluoromethylsulfonyl)imide [TFSI]-, were parameterized employing a similar methodology. A series of molecular dynamics simulations was performed for sulfolane-based electrolytes at several different lithium salt concentrations. Thermodynamic, structural, and transport properties were evaluated to validate the force field parameters against available simulation and experimental data. Transport properties of sulfolane were significantly improved as compared with those obtained from MD simulations using a nonpolarizable force field (NFF). A newly developed polarizable potential was shown to reproduce Li+ ion dynamics as a function of salt concentration. Faster diffusion of Li+ ions, among other electrolyte components, was obtained for high salt concentration electrolytes.

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
烟花应助六六采纳,获得10
3秒前
3秒前
mei完成签到 ,获得积分10
6秒前
Leo发布了新的文献求助10
7秒前
Leo完成签到,获得积分10
13秒前
21秒前
六六发布了新的文献求助10
25秒前
野猪完成签到,获得积分10
47秒前
ng9Rr8完成签到,获得积分10
48秒前
cc完成签到 ,获得积分10
49秒前
OsamaKareem应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
OsamaKareem应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
55秒前
如意2023完成签到 ,获得积分10
59秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迷茫的一代完成签到,获得积分10
1分钟前
jlwang完成签到,获得积分10
1分钟前
开朗棉花糖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风_Feng完成签到,获得积分10
1分钟前
不如看海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xldongcn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
吃喝玩睡完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Rosemary绛绛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
风_Feng发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
2分钟前
OsamaKareem应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
CC完成签到,获得积分10
2分钟前
健壮可冥完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助Augenstern采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Hello应助非洲大象采纳,获得10
3分钟前
Tong完成签到,获得积分0
3分钟前
3分钟前
wayne完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6458779
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8268176
关于积分的说明 17621296
捐赠科研通 5527793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2905806
邀请新用户注册赠送积分活动 1882545
关于科研通互助平台的介绍 1727436