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综合馆
Li-KCl熔融界面上离子扩散的分子动力学研究
  • 摘要

    采用分子动力学(MD)方法研究了熔融Li(电极)-KCl(电解质)界面上离子的扩散行为.熔融界面上离子的扩散动力学通过离子质心的均方位移(MSD)和速度自相关函数(VACF)进行研究,扩散系数由MSD(t)函数线性区间的斜率和VACF(t)函数积分得到.模拟结果表明,在熔融的Li-KCl界面上,Li+离子在浓度梯度的驱动下穿过界面发生定向迁移,导致双电层的形成和外电路上电流的输出.Li+离子的扩散系数比K+和Cl-离子的大7~8倍,说明在界面上Li+离子是主要的载荷子,热电池的电荷传输机制主要与Li+离子的扩散运动有关.由Nemst-Einstein公式对电导率进行估算,由扩散到KCl层中的Li+离子产生的电导率约为0.4 S·cm-2,对应的电流密度估算值为3.27×105 A-cm-2.

  • 作者

    段晓惠  李剑锋  祝文军  谭学蓉  DUAN Xiao-hui  LI Jian-feng  ZHU Wen-jun  Tan Xue-rong 

  • 作者单位

    西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳,621010/中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳,621900

  • 刊期

    2012年4期 ISTIC PKU

  • 关键词

    热电池  分子动力学  Li-KCl界面  MSD  VACF  扩散系数D  电导率σ 

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18.232.188.251