与锂离子电池相比，锂金属电池表现出更高的储能潜力，有助于延长电动汽车的续航里程。然而，这种电池的金属表面具有很高的反应性，这些反应的化学成分仍然未知。
(来源:德克萨斯A&M大学)
据国外媒体报道，德州农工大学(Texas A & amp阿蒂·麦克费林化学工程系的教授佩拉·巴尔布埃纳博士等人利用量子化学方法追踪锂金属电池内表面的特定反应。了解锂金属电池的反应并预测产物将有助于降低反应性和提高可用性。
巴尔布埃纳说:“研究人员需要了解发生的反应类型，如何减缓反应，相关产物的成分和形态，以及离子和电子如何穿过表面。了解这些关键问题将有助于在未来实现锂金属电池的商业化。”
在制造锂金属电池时，负极上会形成一层薄膜，通常称为固体电解质界面(SEI)。这种薄膜由许多成分组成，是通过电解质沉积产生的。SEI的化学组成对保证电池的峰值性能和延长使用寿命具有重要意义。通过实验进行理论预测，可以从原子和电子层面揭示这一现象的细节。
在这项研究中，研究人员针对的是电池内表面电解质反应产生的聚合物。准确描述特定的聚合物反应具有挑战性，但有必要优化SEI。研究人员在原子水平上模拟表面，求解精确的量子化学方程，绘制聚合物组成反应的时间演化图。
巴尔布埃纳解释说:“这项研究的不同之处在于，它从微观层面出发，允许系统根据化学反应中电子的重新分布来发展。有许多实验技术可以跟踪和监测反应，但它们具有挑战性。通过这种模拟，跟踪特定的分子基团，分析电极表面自然发生的反应，研究人员有了新的认识，并分离了系统中负责重要化学事件的部分。”
本研究的独特之处在于利用计算工具确定反应过程中的最小能量构型和分子排列，并绘制出从头到尾的反应图。研究人员发现，SEI中聚合的物质可能对锂金属电池有益，因为这些物质有助于控制电池材料的反应程度。巴尔布埃纳说，这有助于理解真正的电极发生了什么。
这些发现表明，使用计算工具有助于制造更环保、寿命更长、生产成本更低的电池。巴尔布埃纳希望这项研究中发现的方法能够在未来几年发挥作用，推动电池领域朝着更绿色、更有效的方向发展。与锂离子电池相比，锂金属电池表现出更高的储能潜力，有助于延长电动汽车的续航里程。然而，这种电池的金属表面具有很高的反应性，这些反应的化学成分仍然未知。
(来源:德克萨斯A&M大学)
据国外媒体报道，德州农工大学(Texas A & amp阿蒂·麦克费林化学工程系的教授佩拉·巴尔布埃纳博士等人利用量子化学方法追踪锂金属电池内表面的特定反应。了解锂金属电池的反应并预测产物将有助于降低反应性和提高可用性。
巴尔布埃纳说:“研究人员需要了解发生的反应类型，如何减缓反应，相关产物的成分和形态，以及离子和电子如何穿过表面。了解这些关键问题将有助于在未来实现锂金属电池的商业化。”
在制造锂金属电池时，负极上会形成一层薄膜，通常称为固体电解质界面(SEI)。这种薄膜由许多成分组成，是通过电解质沉积产生的。SEI的化学组成对保证电池的峰值性能和延长使用寿命具有重要意义。通过实验进行理论预测，可以从原子和电子层面揭示这一现象的细节。
在这项研究中，研究人员针对的是电池内表面电解质反应产生的聚合物。准确描述特定的聚合物反应具有挑战性，但有必要优化SEI。研究人员在原子水平上模拟表面，求解精确的量子化学方程，绘制聚合物组成反应的时间演化图。
巴尔布埃纳解释说:“这项研究的不同之处在于，它从微观层面出发，允许系统根据化学反应中电子的重新分布来发展。有许多实验技术可以跟踪和监测反应，但它们具有挑战性。通过这种模拟，跟踪特定的分子基团，分析电极表面自然发生的反应，研究人员有了新的认识，并分离了系统中负责重要化学事件的部分。”
本研究的独特之处在于利用计算工具确定反应过程中的最小能量构型和分子排列，并从头到尾画出反应图。研究人员发现，SEI中聚合的物质可能对锂金属电池有益，因为这些物质有助于控制电池材料的反应程度。巴尔布埃纳说，这有助于理解真正的电极发生了什么。
这些发现表明，使用计算工具有助于制造更环保、寿命更长、生产成本更低的电池。巴尔布埃纳希望这项研究中发现的方法能够在未来几年发挥作用，推动电池领域朝着更绿色、更有效的方向发展。
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