Decoding the Competing Effects of Dynamic Solvation Structures on Nuclear Magnetic Resonance Chemical Shifts of Battery Electrolytes via Machine Learning

化学 溶剂化 解码方法 电解质 电池(电) 核磁共振 磁共振成像 物理化学 分子 热力学 算法 电极 有机化学 医学 功率(物理) 物理 放射科 计算机科学
作者
Qi You,Yan Sun,Feng Wang,Jun Cheng,Fujie Tang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c02710
摘要

Understanding the solvation structure of electrolytes is critical for optimizing the electrochemical performance of rechargeable batteries as it directly influences properties such as ionic conductivity, viscosity, and electrochemical stability. The highly complex structures and strong interactions in high-concentration electrolytes make accurate modeling and interpretation of their "structure-property" relationships even more challenging with spectroscopic methods. In this study, we present a machine learning-based approach to predict dynamic 7Li NMR chemical shifts in LiFSI/DME electrolyte solutions. Additionally, we provide a comprehensive structural analysis to interpret the observed chemical shift behavior in experiments, particularly the abrupt changes in 7Li chemical shifts at high concentrations. Using advanced modeling techniques, we quantitatively establish the relationship between the molecular structure and NMR spectrum, offering critical insights into solvation structure assignments. Our findings reveal the coexistence of two competing local solvation structures that shift in dominance as electrolyte concentration approaches the concentrated limit, leading to an anomalous reversal of 7Li NMR chemical shift in the experiment. This work provides a detailed molecular-level understanding of the intricate solvation structures probed by NMR spectroscopy, leading the way for an enhanced electrolyte design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
打打应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
187798发布了新的文献求助10
1秒前
雅典娜完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
搜集达人应助nienie采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
科研通AI2S应助dou采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
明亮的翠风完成签到,获得积分10
5秒前
勤奋的凌翠完成签到 ,获得积分10
6秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
7秒前
Hh发布了新的文献求助10
7秒前
小四发布了新的文献求助10
10秒前
田様应助小橙子采纳,获得10
11秒前
深情安青应助dongdoctor采纳,获得10
13秒前
雨天慢行完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
CWJ完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
16秒前
19秒前
21秒前
21秒前
孤独的匕发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
EA3完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研通AI5应助月秋采纳,获得10
22秒前
深情安青应助清蒸可达鸭采纳,获得10
23秒前
查完文献就睡觉完成签到,获得积分10
23秒前
goodgoodstudy发布了新的文献求助10
24秒前
狗蛋完成签到,获得积分10
24秒前
lemon完成签到,获得积分20
24秒前
清辉夜凝发布了新的文献求助10
25秒前
yang发布了新的文献求助10
26秒前
卡戎529发布了新的文献求助10
26秒前
活力夜白发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3745005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3287963
关于积分的说明 10056553
捐赠科研通 3004141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1649480
邀请新用户注册赠送积分活动 785342
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751049