خصائص إذابة ونقل LiTFSI في الإلكتروليتات المختلطة: تأثير الإضافات المعتمدة على البورون من خلال محاكاة الكمبيوتر

تم إجراء محاكاة ديناميكية جزيئية واسعة النطاق للتحقيق في التركيب والإذابة وسلوك النقل لـ LiTFSI في المذيبات؛ 1,3‐ديوكسولان (DIO) و ديميثيل سلفوكسيد (DMS) في شكلها النقي ومزائجها الثنائية مع كربونات الإيثيلين (EC) في وجود / عدم وجود الإضافات المعتمدة على البورون، BC 2 HBNS(NO 2 ) 2 3 (CBSt) وحمض البورونيك (BOH). في الإلكتروليتات المعتمدة على DIO، على الرغم من ملاحظة اقتران أيوني كبير بين Li⁺ و TFSI −، فإن إدخال EC يضعف هذه التفاعلات، وإضافة CBSt بعد ذلك يعطل تنسيق Li⁺–TFSI −، مما يشير إلى زيادة في تفكك الأيونات. يظهر Li⁺ غلاف إذابة محدد جيدًا تهيمن عليه DIO، بينما تلعب EC دورًا ثانويًا. بالمقابل، تظهر الإلكتروليتات المعتمدة على DMS بشكل طبيعي تفاعلات Li⁺–TFSI − أضعف، تتميز بقمم g(r) أوسع، مما يعزز حركة الأيونات. مرة أخرى، CBSt يخفف من تأثير اقتران الأيونات. تؤكد تحليل طاقة التفاعل أن اقتران Li⁺–TFSI − هو الأقوى في DIO النقية والأضعف في DMS، مع تقليل إدراج CBSt لطاقة التفاعل بشكل فعال. لوحظ اتجاه مشابه في إذابة Li + للإلكتروليتات المعتمدة على DMS. بشكل مثير للاهتمام، بينما كانت الإلكتروليتات المعتمدة على DIO أقل فعالية في تقليل تشكيل أزواج الأيونات، كانت أرقام نقل الكاتيون جيدة جدًا. بالمقابل، تحسن الإلكتروليتات المعتمدة على DMS، في وجود الإضافات المعتمدة على البورون، من نقل الكاتيون وتقلل بشكل فعال من اقتران الأيونات، خاصة في وجود EC و/أو CBSt في المحلول.