【摘 要】
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本论文通过分子动力学模拟的研究方法(极化力场条件下)，探索了锂离子电池的两种离子液体电解质(LiFSI-[emim]][FSI]和LiFSI-[emmi][FSI])在四个模拟温度(300K，350K，400K，450K)下
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本论文通过分子动力学模拟的研究方法(极化力场条件下)，探索了锂离子电池的两种离子液体电解质(LiFSI-[emim]][FSI]和LiFSI-[emmi][FSI])在四个模拟温度(300K，350K，400K，450K)下的动力学性质。从分子动力学的计算结果来看，LiFSI-[emim][FSI]电解质的离子电导率(Ionic conductivity)要高于LiFSI-[emmi]FSI电解质。同时，我们的计算结果非常接近实验的测量结果，这也在很大程度上验证了我们所采用的极化分子力场的精确性。要分析二位甲基化(C2-methylation)对咪唑类离子液体传输锂离子的影响，就必须对两种模拟体系进行微观的结构分析和动力学分析。结构分析的结果表明咪唑环上的二位氢原子(C2-H)是一个高活性的作用位点，可以与FSI-中的氧原子形成氢键，使得FSI阴离子均匀的分布在[emim]环的周围。但是对于LiFSI-[emmi]FSI电解质体系来说，FSI-阴离子则较集中的分布在[emmi]环的上下两侧。动力学分析的结果表明C2-H的存在不会限制[emim]阳离子与FSI-阴离子之间的相对运动。相反，LiFSI-[emmi][FSI]电解质体系中阴阳离子的相对分布方式却会在很大程度上降低阴阳离子之间的相对运动。高活性的C2-H可以通过与FSI-中的氧原子形成氢键，促进锂离子第一溶剂化层中的FSI-阴离子配体与体系内的自由FSI-阴离子进行交换，进而加快锂离子的传输，从而解释了两种电解质体系在动力学性质上的差异。
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