Lithiation of Sulfur-Graphene Compounds Using Reactive Force-Field Molecular Dynamics Simulations

石墨烯 分子动力学 化学物理 阴极 材料科学 无定形固体 锂(药物) 化学计量学 力场(虚构) 平面的 硫黄 纳米技术 化学 计算化学 物理化学 结晶学 物理 医学 量子力学 内分泌学 冶金 计算机图形学(图像) 计算机科学
作者
Victor Ponce,Jorge M. Seminario
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:167 (10): 100555-100555 被引量:11
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ab9ccf
摘要

We performed molecular dynamics simulations of lithium-sulfur-graphene compounds using reactive force fields, providing a time scale to observe atomistic features relevant to the microscopic behavior of the of the bulk of sulfur-based cathodes to be used beyond our present Li-ion batteries. The samples we used were set to realistic geometries through sophisticated protocols to simulate ultrafast reactions that occur within the picosecond range, thus allowing us to get some insights into the characteristics of the bulk material in working cathodes of Li–S batteries, which are mixed with carbon to increase the poor electronic conductivity of S. We report chemical speciation and geometrical data at atomistic levels. We observed that slowly lithiated cathodes were more stable and with higher density than those that were suddenly fully-lithiated. We did not observe molecular Li2S formation; however, we observed an amorphous solid arrangement with the same stoichiometry of Li and S, with S–Li–S angles of ∼111° and smaller ones due to the interaction between polysulfides that did not reacted totally. In addition, graphene keeps its planar shape; however, S8 changes its shape from rings to chains. Lithiated structures are more stable with lower energies, and more close-packed structures than structures with Li already inserted.

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
1秒前
荀煜祺发布了新的文献求助10
1秒前
bbhk完成签到,获得积分10
3秒前
胖胖完成签到 ,获得积分0
4秒前
kane浅完成签到 ,获得积分10
6秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助210
7秒前
满意的火车完成签到 ,获得积分10
9秒前
plant完成签到,获得积分0
11秒前
nianshu完成签到 ,获得积分0
11秒前
wu完成签到 ,获得积分10
12秒前
syyi完成签到 ,获得积分10
12秒前
dudu完成签到,获得积分10
13秒前
王小鱼完成签到 ,获得积分10
13秒前
南风完成签到,获得积分10
16秒前
烟花应助苗苗采纳,获得20
17秒前
世纪完成签到,获得积分10
17秒前
肉苁蓉完成签到 ,获得积分10
18秒前
岂曰无衣完成签到,获得积分10
19秒前
孤风完成签到,获得积分20
19秒前
自转无风完成签到,获得积分10
21秒前
JamesPei应助zhang采纳,获得10
22秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
24秒前
快乐香水完成签到 ,获得积分10
24秒前
逗逗完成签到,获得积分10
26秒前
婆婆丁完成签到,获得积分10
28秒前
32秒前
勇猛的小qin完成签到 ,获得积分10
32秒前
xuexue321完成签到 ,获得积分10
33秒前
求助完成签到,获得积分10
34秒前
JJ完成签到 ,获得积分10
34秒前
鱼湘完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
SilentLight完成签到,获得积分10
39秒前
41秒前
tough_cookie完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
i2stay完成签到,获得积分0
43秒前
ZHD完成签到,获得积分10
45秒前
时尚若雁完成签到,获得积分10
46秒前
huluwa完成签到,获得积分10
46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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7440865
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9041762
关于积分的说明 19270111
捐赠科研通 7065624
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3238077
关于科研通互助平台的介绍 2401842
邀请新用户注册赠送积分活动 2221994