【摘要】 实验中使用密度泛函理论（DFT）计算了Li+-配体的结合能。使用B3LYP混合功能。大多数计算是使用Pople及其同事的6-31+G++基进行的。该基集的准确性在使用Dunning及其同事开发的增广相关一致极化价三重zeta (aug-cc-pVTZ)基集的一些校准计算中得到了证实。

在锂电池中，在放电和充电过程中，Li+阳离子通过阳极和阴极之间的电解质迁移。增加电池功率的愿望对电解质提出了越来越高的要求。Charles W. Bauschlicher Jr等人[1]报道了一些典型的和可能的电解质及其全氟版本的计算Li+-配体结合能。实验中使用密度泛函理论（DFT）计算了Li+-配体的结合能。使用B3LYP混合功能。大多数计算是使用Pople及其同事的6-31+G++基进行的。该基集的准确性在使用Dunning及其同事开发的增广相关一致极化价三重zeta (aug-cc-pVTZ)基集的一些校准计算中得到了证实。

实验中使用DFT计算了七个配体及其全氟类似物的Li+-（配体）n结合。键合是静电的，最大的项是电荷-偶极对键合的贡献，但电荷诱导的偶极项可能相当大；例如，即使DME具有更大的偶极矩，MeDME也比DME更牢固地结合。由于配体-配体的排斥作用，结合能随着每个连续的配体而降低。对于那些在锂电池中用作电解质的系统，最大配体数量的总结合能约为100 kcal/mol或更多。这些配体的全氟版本的结合能比其母体具有更小的结合能，只有全氟HMPA的总结合能（98.3 kcal/mol）接近100 kcal/mol。全氟物种结合能的显著降低是氟原子吸电子的结果，这显著降低了配体偶极矩。氟原子还增加了配体的大小，从而增加了配体-配体的排斥力。更应该注意到，Li+-全氟物种可以具有与类似的含氢系统不同的结构。

[1] Charles W. Bauschlicher, Li+-ligand binding energies and the effect of ligand fluorination on the binding energies, Chemical Physics Letters, Volume 694, 2018, Pages 86-92.

 

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