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锂离子在石墨、MoS2及其复合材料中扩散过程的分子模拟及量子力学研究

Molecular Simulation and Quantum Mechanical Study of Lithium Ion Diffusion in Graphite, MoS2 and Their Composites

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锂离子在电极材料中的传递性能对电池的充放电速率起着至关重要的作用.采用非平衡态分子动力学(NEMD)方法,模拟了充电过程中锂离子在石墨 、MoS2及其复合材料(G/MoS2)中的迁移过程,考察了锂离子的非平衡态扩散时间、平衡态扩散系数(D)和吸附能,探究了石墨、MoS2层间距及边缘结构对锂离子扩散的影响.计算结果表明:锂离子的传递扩散系数与其自扩散系数间有5～7个数量级的差别;锂离子在石墨、MoS2中迁移的最佳层间距分别为0.42、0.75 nm;石墨边缘结构对锂离子迁移的促进效果依次为:C−OH>C−F>C=O>C−H.G/MoS2复合材料的分析结果表明:材料复合的均匀度越高,越有利于锂离子的扩散.

张少阳、刘宇、刘洪来

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华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,化工学院,上海 200237

非平衡态分子动力学模拟 锂离子电池 扩散 G/MoS2复合材料

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金

217760709153420291834301

2021

10.14135/j.cnki.1006-3080.20191224004

华东理工大学学报(自然科学版)
华东理工大学

华东理工大学学报(自然科学版)

CSCDCHSSCD北大核心
影响因子：0.289
ISSN：1006-3080
年,卷(期)：2021.47(2)
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