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PEO與絡(luò)合的鋰鹽 LiTFSI的構(gòu)象及其隨壓力的變化規(guī)律

2021-06-20 22:10:53 HeYan 270

2(a)~(b)為退火后 2 ns 動力學(xué)過程的能量和溫度平衡模擬結(jié)果。在 NPT 系綜下 2 ns,壓力為 0,動力學(xué)平衡后,PEO/ LITFSI 體系的總能量和溫度并未發(fā)生明顯的波動,可以認為 PEO/ LITFSI 結(jié)構(gòu)模型體系在此退火模擬和動力學(xué)平衡條件下總能量和溫度均達到收斂,滿足分子動力學(xué)的計算要求。據(jù)文獻報道,PEO/ LITFSI 中 Li+電導(dǎo)率在模擬溫度為393 K 時與室溫下實驗值一致。因此,為闡述壓力對 PEO/ LITFSI 的模型構(gòu)型影響,我們在 NPT 系綜下對 PEO/ LITFSI 體系分別施加 0 MPa、50 MPa、100 MPa、150 MPa 壓力,溫度為 393 K 下進行動力學(xué)模擬。圖 2(c)表示為不同壓力下 PEO 聚合物鏈的構(gòu)型的變化情況。隨著壓力的增加(0~150 MPa),PEO 聚合物鏈的迴轉(zhuǎn)半徑逐漸減小。另外,從其微觀構(gòu)象顯示,壓力的增加導(dǎo)致了 PEO 鏈扭曲和折疊,這將不利于 Li+的傳輸。圖 2(d)為 0 Mpa 壓力下,鋰鹽濃度與 PEO 聚合物鏈迴轉(zhuǎn)半徑的變化關(guān)系??梢钥闯?,隨著鋰鹽 LITFSI 濃度的增加,PEO聚合物鏈的迴轉(zhuǎn)半徑也將逐漸減小。這一結(jié)果表明, LITFSI 濃度的增加,使得其與 PEO 結(jié)合更加緊密,并且 PEO 聚合物鏈變得更加扭曲。因此,我們進一步對壓力作用下鋰鹽 LITFSI 與 PEO 聚合物鏈之間的微觀作用機制進行探討。

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