DFT study of solvation of Li~+/Na~+ in fluoroethylene carbonate/vinylene carbonate/ethylene sulfite solvents for lithium/sodium-based battery

Choosing suitable solvent is the key technology for the electrochemical performance of energy storage device.Among them,vinylene carbonate(VC),fluoroethylene carbonate(FEC),and ethylene sulfite(ES)are the potential organic electrolyte solvents for lithium/sodium battery.However,the quantitative relation and the specific mechanism of these solvents are currently unclear.In this work,density functional theory(DFT)method is employed to study the lithium/sodium ion solvation in solvents of VC,ES,and FEC.We first find that 4VC-Li+,4VC-Na+,4ES-Li+,4ES-Na+,4FEC-Li+,and 4FEC-Na+are the maximum thermodynamic stable solvation complexes.Besides,it is indicated that the innermost solvation shells are consisted of 5VC-Li+/Na+,5ES-Li+/Na+,and 5FEC-Li+/Na+.It is also indicated that the Li+solvation complexes are more stable than Na+complexes.Moreover,infrared and Raman spectrum analysis indicates that the stretching vibration of O=C peak evidently shifts to high frequency with the Li+/Na+concentration reducing in nVC-Li+/Na+and nFEC-Li+/Na+solvation complexes,and the O=C vibration peak frequency in Na+solvation complexes is higher than that of Li+complexes.The S=O stretching vibration in nES-Li+/Na+solvation complexes moves to high frequency with the decrease of the Li+/Na+concentration,the S=O vibration in nES-Na+is higher than that in nES-Li+.The study is meaningful for the design of new-type Li/Na battery electrolytes.     

Comparative calculation on Li~+ solvation in common organic electrolyte solvents for lithium ion batteries

It is important for the electrolytes to maintain and enhance the lithium ion battery electrochemical performance,and solvation of Li^+is a key parameter for the property of the electrolytes.The comparative study on Li^+ solvation structures,energy,enthalpy,Gibbs free energy,infrared and Raman spectra in common organic electrolyte solvents is completed by density functional theory(DFT)method.The solvation reaction energy results suggest that the Li^+solvation priority order is propylene carbonate(PC)>ethylene carbonate(EC)>ethyl methyl carbonate(EMC)>diethyl carbonate(DEC)>tetrahydrofuran(THF)>dimethyl carbonate(DMC)>1,3-dioxolane(DOL)>dimethoxyethane(DME)to form 5sol Li^+.It is also indicated that the most innermost solvation shell compounds formations by stepwise spontaneous solvation reaction are four cyclic solvent molecules and three linear solvent molecules combining one Li^+ forming 4sol-Li^+ and 3sol-Li^+,respectively,at room temperature.Besides,the vibration peaks for C=O and C-O bonds in carbonate ester solvents-Li^+ compounds shift to lower frequency and higher frequency,respectively,when the Li^+ concentration increases in the solvation compounds.All Li-O stretching vibration peaks shift to higher frequency until forming 2solvent-Li^+ complexes,and C-H stretching also shifts to higher frequency except for nDME-Li^+ solvation compounds.The Raman spectrum is more agile to characterize C-H vibrations and IR is agile to C=O,C-O,and Li-O vibrations for Li^+solvation compounds.     

基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展

非水溶液体系的锕系元素化学是一个极具挑战性的前沿研究领域, 近年来在分子磁性、多重键以及小分子活化等方面获得了迅速发展. 化学键是化学科学中最重要的基本概念之一, 而金属-配体多重键是该领域重要的研究内容. 多重键的形成与锕系元素的电子结构密切相关, 相对论效应使得锕系元素的s轨道和p轨道收缩, 轨道能量降低, 收缩的s和p轨道增加了对核电荷的屏蔽效应, 从而使d和f轨道具有一定的延展性和不稳定性. 这种不稳定性降低了5f电子的结合能, 电子更容易离去, 可使锕系元素具有丰富的氧化态. 由于较高的主量子数和相对论效应, 锕系元素的5f轨道具有更大的径向延展, 在锕系元素中5f轨道的电子行为影响较大. 目前, 锕系金属-配体多重键因其独特的成键方式和电子结构特征而受到科学家的广泛关注, 在合成和分离方面存在极大的挑战, 研究锕系-配体多重键将有助于我们了解它们的电子结构和反应性. 基于口袋型拓扑结构的三脚架配体被广泛地应用于锕系-配体多重键的研究, 这为探索锕系元素的5f电子结构和锕系多重键丰富的化学行为提供了重要支撑. 本综述总结了近年来基于三脚架配体构筑的锕系-配体多重键的研究进展, 并对未来进行了展望.     

冷贮备冗余系统可靠度预计的递归算法

基于贮备科系统的特点,运用折方法得出一种用计算机求冷贮备冗余系统可靠度的方法,并将该计算方法用于两个计算实例。     

氮掺杂碳纤维负载镍钴硒化物的制备及其电催化析氢性能

以静电纺丝制备的纤维为前驱体,通过煅烧、硒化处理等工艺合成了负载双金属硒化物纳米粒子的氮掺杂碳纤维(NCF)材料((Ni,Co)Se2/NCF),并对其进行了一系列相关的表征,研究了其在酸性和碱性条件下的析氢性能.(Ni,Co)Se2纳米粒子被锚定于NCF中,有效地阻止了纳米粒子的聚集,提供了更多的催化活性位点.电催化...     

一种高容量的层状Co-MOF基超级电容器电极材料

通过简单的溶剂热反应合成了一种钴基层状MOF（[Co（4,4''-bpy）（tfbdc）（H₂O）₂],Co-BTH,4,4''-bpy=4,4''-联吡啶,H₂tfbdc=四氟对苯二甲酸）,并考察了其作为超级电容器电极材料的性能。研究结果表明：Co-BTH电极具有良好的赝电容性能,包含高比电容和较好的倍率性能。在1 A·g^-1电流密度下和1 mol·L^-1 KOH溶液中,其比电容最大可达2 316 F·g^-1。在2 A·g^-1的电流密度下,循环1 000次后,电极的比电容仍然还有847 F·g^-1。良好的赝电容性能与Co-BTH的层状结构和小尺寸的纳米片有关。     

基于四氟对苯二甲酸为配体的两个锌(Ⅱ)的配合物的合成、晶体结构和荧光性质

本文以四氟对苯二甲酸(H₂tfbdc)和2,2’-联吡啶(bpy)为配体, 合成了2个锌(Ⅱ)的配合物[Zn₂(bpy)₄(Htfbdc)₂(tfbdc)] (1) and [Zn(bpy)(H₂O)₂(tfbdc)] (2)。并用元素分析、红外光谱、X-射线单晶衍射结构分析、热重分析等对其进行了表征。化合物1和2均属于三斜晶系, 空间群为P1。配合物1和2中的锌(Ⅱ)离子分别位于畸变的八面体和畸变的三角双锥构型中。配合物1为双核结构, 它们通过分子间氢键进一步形成一个二维的结构;配合物2是一个单核的两性离子, 两性离子间通过氢键形成一个三维的空间网状超分子结构。考察了两种配合物的固体荧光性质。     

维持性非卧位腹膜透析患者血清镁与血脂代谢的相关性研究

目的研究维持性非卧位腹膜透析患者血清镁水平与血脂代谢的相关性。方法选取57例维持性非卧位腹膜透析的终末期肾病患者，抽取空腹静脉血，测定血脂、血清镁、血钙、血磷水平并行相关性分析。结果血清镁和脂蛋白a、高密度脂蛋白、甘油三酯水平呈正相关（P＜0.05）。血清镁和低密度脂蛋白、总胆固醇、载脂蛋白A、载脂蛋白B无相关性（P＞0.05）。结论持续血脂紊乱是维持性非卧位腹膜透析患者常见的并发症，其血清镁和血清脂蛋白a、高密度脂蛋白、甘油三酯水平有一定的相关性。     

介孔氧化硅孔径尺寸对Eu(Ⅲ)配合物的影响

分别以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙氧基-聚丙氧基-聚乙氧基三嵌段共聚物(P123)为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用水热法合成了有序介孔分子筛MCM-41和SBA-15。选择Eu(DBM)₃phen为客体，有序介孔氧化硅MCM-41和SBA-15为载体，分别在氯仿中进行分子组装，制备出具有较强发光性能的介孔复合材料Eu(DBM)₃phen/APTES-MCM-41(EAM)和Eu(DBM)₃phen/APTES-SBA-15(EAS)。采用XRD、TEM、N₂吸附-脱附和荧光光谱等对产物的结构与性能进行了分析。结果表明，Eu(DBM)₃phen组装进有序介孔氧化硅的孔道中后，发光纯度提高。而且孔径越小，发光纯度越高。选用较大孔径的SBA-15为载体，在不显著影响发光纯度的同时，可以获得较高的发光强度。     

重金属离子对中华大蟾蜍蝌蚪红细胞核异常的诱导

以中华大蟾蜍蝌蚪为材料,通过核异常测试法,研究了Zn^2＋、Cu^2＋和Cd^2＋3种重金属离子对其红细胞核异常的诱导.结果表明：经Zn^2＋或Cu^2＋处理后,红细胞核异常细胞率随着重金属离子浓度的增大而升高,同时随着染毒时间的延长而升高,存在明显的剂量和时间效应.经Cd^2＋处理后,红细胞核异常细胞率随着重金属离子浓度的增大呈先升高后降低的趋势,同时随着染毒时间的延长变化不明显,无时间效应.