在离子电池的氧功能化石墨阳极上固体电解质相间形成的多尺度建模
Weiyi Cheng1,2, Qiu Lv1,2, Haojiang Yao3
1Chemistry and Chemical Engineering, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China.
Journal of chemical theory and computation
|January 12, 2026
概括
石墨阳极的表面功能化加速了离子电池中的固体电解质界面 (SEI) 形成. 这一策略创造了稳定的SEI层,提高了离子导电性和电池性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 计算化学的计算化学
背景情况:
- 固体电解质介相 (SEI) 对于离子电池 (LIB) 的性能至关重要,但其形成是复杂的.
- 对SEI机制的有限理解阻碍了高性能LIBs的合理设计.
研究的目的:
- 为了阐明在石墨阳极上SEI形成的原子化机制.
- 调查表面功能化对SEI生长动力学和特性的影响.
主要方法:
- 综合多尺度模拟框架:密度函数理论 (DFT) 和分子动力学 (MD).
- 具有拓映射反应模板和物理信息约束的REACTER协议.
- 在原始和功能化 (O-, OH-, O/OH终结) 石墨阳极上的模拟.
主要成果:
- 在功能化表面上确定了三阶段的SEI增长动力学 (初始,过渡,稳定状态).
- OH终端表面促进薄而密集的无机/有机复合物SEI层,抑制组件溶解.
- 优化的SEI表现出增强的离子导电性和有利的粘度.
结论:
- 电极表面功能化是控制SEI形成的可行策略.
- 提供了设计先进电池接口的基本原则.
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