Solvation Structures and Transport Mechanisms of Cations in Water-in-Bisalt Electrolytes for High-Concentration Lithium-Ion Batteries Revealed by Molecular Dynamics Simulations

溶剂化 锂(药物) 电解质 离子 分子动力学 化学 化学物理 无机化学 离子运输机 计算化学 材料科学 物理化学 有机化学 电极 医学 内分泌学
作者
Anahita Khammari,Jonggu Jeon,Minhaeng Cho
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry B [American Chemical Society]
卷期号:128 (23): 5735-5745 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcb.4c02001
摘要

The development of safe and cost-effective electrolytes for rechargeable batteries is currently underway. While water-based electrolytes hold promise, their restricted electrochemical stability window poses a challenge. Combining multiple ionic species emerges as a promising strategy to broaden this stability window and optimize Li-ion battery performance. This study focuses on dual-cation electrolytes, which blend lithium and potassium acetates to enhance the electrochemical characteristics of the solution at high concentrations. We investigated the solvation structure of each ion and its interactions on a molecular level. Our analysis reveals that ion clusters and aggregates are formed through shared acetate and water molecules at high salt concentrations. Furthermore, the residence time analyses of atom pairs indicate that cations diffuse in vehicular mode at low concentrations. In contrast, they switch to a structural mode at high concentrations due to diminishing water content. This study offers a comprehensive model for exploring diverse solvation structures of cations and gaining insights into their diffusion mechanisms within water-in-bisalt electrolytes for aqueous Li-ion batteries.

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
科研爱好者完成签到,获得积分10
2秒前
Sasha完成签到 ,获得积分10
12秒前
难过的溪流完成签到 ,获得积分10
14秒前
FashionBoy应助爱听歌的青筠采纳,获得10
16秒前
裴仰纳完成签到 ,获得积分10
20秒前
charih完成签到 ,获得积分10
23秒前
Brave发布了新的文献求助10
24秒前
所所应助里昂义务采纳,获得10
27秒前
27秒前
碧蓝丹烟完成签到 ,获得积分10
27秒前
心灵美天奇完成签到 ,获得积分10
28秒前
舒适涵山完成签到,获得积分10
32秒前
charon完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
爱听歌的青筠完成签到,获得积分10
36秒前
趁热拿铁完成签到 ,获得积分10
39秒前
温暖完成签到 ,获得积分10
53秒前
XY完成签到 ,获得积分10
58秒前
1分钟前
鲤鱼灵阳完成签到,获得积分10
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
曈12完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tsuki完成签到 ,获得积分10
1分钟前
亲亲小猴0816完成签到 ,获得积分10
1分钟前
orixero应助fishss采纳,获得10
1分钟前
percy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天天快乐应助自觉从云采纳,获得10
1分钟前
沉静问芙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_西门孤晴完成签到,获得积分10
1分钟前
怡然含桃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wcli完成签到,获得积分10
1分钟前
benyu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
求论文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淡淡的鹭洋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
自觉从云发布了新的文献求助10
1分钟前
虎妞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
balabala完成签到,获得积分10
1分钟前
一减完成签到 ,获得积分10
1分钟前
景妙海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163424
关于积分的说明 17173200
捐赠科研通 5404817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861802
邀请新用户注册赠送积分活动 1839609
关于科研通互助平台的介绍 1688910