化学研究与应用
化學研究與應用
화학연구여응용
CHEMICAL RESEARCH AND APPLICATION
2012年
4期
546-551
,共6页
段晓惠%李剑锋%祝文军%谭学蓉
段曉惠%李劍鋒%祝文軍%譚學蓉
단효혜%리검봉%축문군%담학용
热电池%分子动力学%Li-KCl界面%MSD%VACF%扩散系数D%电导率σ
熱電池%分子動力學%Li-KCl界麵%MSD%VACF%擴散繫數D%電導率σ
열전지%분자동역학%Li-KCl계면%MSD%VACF%확산계수D%전도솔σ
采用分子动力学(MD)方法研究了熔融Li(电极)-KCl(电解质)界面上离子的扩散行为.熔融界面上离子的扩散动力学通过离子质心的均方位移(MSD)和速度自相关函数(VACF)进行研究,扩散系数由MSD(t)函数线性区间的斜率和VACF(t)函数积分得到.模拟结果表明,在熔融的Li-KCl界面上,Li+离子在浓度梯度的驱动下穿过界面发生定向迁移,导致双电层的形成和外电路上电流的输出.Li+离子的扩散系数比K+和Cl-离子的大7～8倍,说明在界面上Li+离子是主要的载荷子,热电池的电荷传输机制主要与Li+离子的扩散运动有关.由Nemst-Einstein公式对电导率进行估算,由扩散到KCl层中的Li+离子产生的电导率约为0.4 S·cm-2,对应的电流密度估算值为3.27×105 A-cm-2.
採用分子動力學(MD)方法研究瞭鎔融Li(電極)-KCl(電解質)界麵上離子的擴散行為.鎔融界麵上離子的擴散動力學通過離子質心的均方位移(MSD)和速度自相關函數(VACF)進行研究,擴散繫數由MSD(t)函數線性區間的斜率和VACF(t)函數積分得到.模擬結果錶明,在鎔融的Li-KCl界麵上,Li+離子在濃度梯度的驅動下穿過界麵髮生定嚮遷移,導緻雙電層的形成和外電路上電流的輸齣.Li+離子的擴散繫數比K+和Cl-離子的大7～8倍,說明在界麵上Li+離子是主要的載荷子,熱電池的電荷傳輸機製主要與Li+離子的擴散運動有關.由Nemst-Einstein公式對電導率進行估算,由擴散到KCl層中的Li+離子產生的電導率約為0.4 S·cm-2,對應的電流密度估算值為3.27×105 A-cm-2.
채용분자동역학(MD)방법연구료용융Li(전겁)-KCl(전해질)계면상리자적확산행위.용융계면상리자적확산동역학통과리자질심적균방위이(MSD)화속도자상관함수(VACF)진행연구,확산계수유MSD(t)함수선성구간적사솔화VACF(t)함수적분득도.모의결과표명,재용융적Li-KCl계면상,Li+리자재농도제도적구동하천과계면발생정향천이,도치쌍전층적형성화외전로상전류적수출.Li+리자적확산계수비K+화Cl-리자적대7～8배,설명재계면상Li+리자시주요적재하자,열전지적전하전수궤제주요여Li+리자적확산운동유관.유Nemst-Einstein공식대전도솔진행고산,유확산도KCl층중적Li+리자산생적전도솔약위0.4 S·cm-2,대응적전류밀도고산치위3.27×105 A-cm-2.
