EC、PC溶剂在石墨表面反应的第一性原理研究
文档名：EC、PC溶剂在石墨表面反应的第一性原理研究
摘要：基于第一性原理利用密度泛函理论对溶剂EC、PC和EMC的电子性质及其与石墨负极的反应进行了理论计算.相较于EC和EMC溶剂,PC具有更小的带隙,最容易发生电子跃迁进而发生氧化还原反应.EC和EMC溶剂分子嵌入石墨层中仅仅扩大了石墨的层间距,而PC嵌入后与石墨发生了反应,破坏了石墨结构.随着充电程度的增加,PC与石墨的反应能减小,石墨结构更容易被破坏.比较了锂离子和钠离子的溶剂化能和嵌入石墨的反应能.计算结果显示:电解液中的杂质钠离子具有更小的去溶剂化能,在石墨负极表面与锂离子发生竞争,优先嵌入到石墨中,阻碍锂离子嵌入.
Abstract：Withthefirstprinciplesanddensityfunctionaltheory,theelectronicpropertiesofethylenecarbonate(EC),propylenecarbonate(PC)andethylmethylcarbonate(EMC)assolventandtheirre-actionswithgraphiteanodewerecalculated.ComparedwithECandEMC,PCismostpronetoelec-tronictransitionandoxidation-reductionreactionproceedowingtothesmallerbandgap.Theem-beddingofECandEMCsolventmoleculesinthegraphitelayeronlyenlargedthegraphitelayerspacing,whilePCreactedwiththegraphiteafterembeddingtodestroythestructure.Withthein-creaseofthedegreeofcharging,thereactionenergybetweenPCandgraphitecanbereduced,andthegraphitestructureiseasiertobedestroyed.Thesolvationenergyandthereactionenergyofem-beddedgraphiteforlithiumionandsodiumionwereinvestigated.Theimpuritysodiumionintheelectrolytehasasmallerdesolvationenergyandcompeteswithlithiumiononthegraphitenegativesurface,whichpreferstoembedintographiteandhindtheembeddingoflithiumion.
作者：丁爽刘恋周江Author：DINGShuangLIULianZHOUJiang
作者单位：中电科蓝天科技股份有限公司,天津300384
刊名：电源技术 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofPowerSources
年，卷(期)：2024, 48(5)
分类号：TM912
关键词：碳酸乙烯酯碳酸丙烯酯石墨负极密度泛函理论
Keywords：ethylenecarbonatepropylenecarbonategraphiteelectrodesdensityfunctionaltheory
机标分类号：O641TB383TN304.18
在线出版日期：2024年6月20日
基金项目：EC、PC溶剂在石墨表面反应的第一性原理研究[
期刊论文]电源技术--2024, 48(5)丁爽刘恋周江基于第一性原理利用密度泛函理论对溶剂EC、PC和EMC的电子性质及其与石墨负极的反应进行了理论计算.相较于EC和EMC溶剂,PC具有更小的带隙,最容易发生电子跃迁进而发生氧化还原反应.EC和EMC溶剂分子嵌入石墨层中仅仅扩大了...参考文献和引证文献
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