亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Surface-Mediated Solvent Decomposition in Li–Air Batteries: Impact of Peroxide and Superoxide Surface Terminations

化学 电解质 溶剂化 过氧化物 二甲氧基乙烷 分解 溶剂 化学物理 计算化学 物理化学 无机化学 有机化学 电极
作者
Nitin Kumar,Maxwell D. Radin,Brandon C. Wood,Tadashi Ogitsu,Donald J. Siegel
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:119 (17): 9050-9060 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.5b00256
摘要

A viable Li/O2 battery will require the development of stable electrolytes that do not continuously decompose during cell operation. Recent experiments suggest that reactions occurring at the interface between the liquid electrolyte and the solid lithium peroxide (Li2O2) discharge phase are a major contributor to these instabilities. To clarify the mechanisms associated with these reactions, a variety of atomistic simulation techniques, classical Monte Carlo, van der Waals-augmented density functional theory, ab initio molecular dynamics, and various solvation models, are used to study the initial decomposition of the common electrolyte solvent, dimethoxyethane (DME), on surfaces of Li2O2. Comparisons are made between the two predominant Li2O2 surface charge states by calculating decomposition pathways on peroxide-terminated (O22–) and superoxide-terminated (O21–) facets. For both terminations, DME decomposition proceeds exothermically via a two-step process comprised of hydrogen abstraction (H-abstraction) followed by nucleophilic attack. In the first step, abstracted H dissociates a surface O2 dimer, and combines with a dissociated oxygen to form a hydroxide ion (OH–). The remaining surface oxygen then attacks the DME, resulting in a DME fragment that is strongly bound to the Li2O2 surface. DME decomposition is predicted to be more exothermic on the peroxide facet; nevertheless, the rate of DME decomposition is faster on the superoxide termination. The impact of solvation (explicit vs implicit) and an applied electric field on the reaction energetics are investigated. Our calculations suggest that surface-mediated electrolyte decomposition should out-pace liquid-phase processes such as solvent auto-oxidation by dissolved O2.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
香蕉觅云应助Zert采纳,获得10
8秒前
Marciu33发布了新的文献求助10
10秒前
qq完成签到 ,获得积分10
13秒前
20秒前
23秒前
bless完成签到 ,获得积分10
24秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得50
25秒前
liz_应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Zert发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
耽77发布了新的文献求助20
36秒前
36秒前
37秒前
37秒前
花谢发布了新的文献求助10
41秒前
酒颜完成签到 ,获得积分10
45秒前
共享精神应助花谢采纳,获得10
50秒前
悦耳冬萱完成签到 ,获得积分10
54秒前
ele_yuki完成签到,获得积分10
1分钟前
丘比特应助lijingyi采纳,获得10
1分钟前
花谢完成签到,获得积分10
1分钟前
Miao完成签到,获得积分10
1分钟前
RIPCCCP发布了新的文献求助10
1分钟前
duan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Akim应助Zert采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
桐桐应助优雅的若雁采纳,获得10
1分钟前
我是老大应助Noob_saibot采纳,获得10
1分钟前
lovelife完成签到,获得积分10
1分钟前
RIPCCCP完成签到,获得积分10
1分钟前
krajicek完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
王ChungKing完成签到 ,获得积分10
2分钟前
充电宝应助虞美人采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
沉静镜子发布了新的文献求助10
2分钟前
22222应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Holistic Discourse Analysis 600
Constitutional and Administrative Law 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
Fiction e non fiction: storia, teorie e forme 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5345996
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4480753
关于积分的说明 13946737
捐赠科研通 4378353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2405817
邀请新用户注册赠送积分活动 1398371
关于科研通互助平台的介绍 1370927