锂离子电池成膜添加剂丙烯基-1,3-丙磺酸内酯还原机理研究

摘要：

采用密度泛函理论方法研究了锂离子电池成膜添加剂丙烯基-1,3-丙磺酸内酯(PES)的还原机理. 通过B3LYP/6-311++G(d,p)水平的密度函数理论与偏振连续模型(PCM)理论计算结果表明, PES的还原活性优于碳酸丙烯酯(PC), PES较PC优先通过所获得的前线分子轨道能量和电子亲和能被还原形成PES+e. 由于PES+e的结构是不稳定的, 易于通过破坏C1—O2或O2—S7键而自发重排形成PES-1或PES-2. 通过振动频率分析和内反应坐标(IRC)方法优化和确认PES的过渡态(TS). 使用自然键轨道(NBO)方法在DFT的B3LYP/6-311++G(d,p)水平上分析沿着最小能量路径(MEP)的稳定点的键顺序和原子电荷分布. 基于结构, 键顺序和电荷分布结果分析, 负电荷大部分分布在PES+e中的—SO2基团上, 因此PES+e的成膜机理经历C1—O2或O2—S7的断裂形成稳定的开环环状阴离子自由基(PES-1或PES-2).

关键词：锂离子电池、碳酸丙烯酯、PES、还原机理、密度泛函理论

所属期刊栏目：34

分类号：TM912

资助基金：国家自然科学基金资助项目21273084;国家自然科学基金青年基金资助项目21303061

在线出版日期：2017-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：86-90