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关键词：
讲座,豉香型白酒,玉冰烧酒饼,块形小曲,制作方法
发表时间：
2012-12-25 17:01:52
摘 要 前人研究证明在烷氧基锂(ROLi) 中锂原子直接和氧原子相连而形成O —Li 健, 作者依此构造出甲醇锂和乙醇锂的分子构型。目前在实验和理论计算上都尚无对甲醇锂和乙醇锂分子的拉曼光谱的报道。文章用密度泛函理论中的B3L YP 混合泛函联合6231G( d , p) 基函数组进行了这两个分子的结构优化得到其平衡构型。基于此平衡构型计算出甲醇锂和乙醇锂的振动频率和拉曼光谱, 对计算所得的振动频率进行了简正坐标分析, 根据各频率的势能分布进行了全面的归属指认, 旨在为用拉曼光谱技术研究和分析锂离子电池固体电解质膜(SEI 膜) 组分提供更多的理论依据。
锂离子电池作为当代化学电池最先进技术的代表, 具有能量密度大、使用寿命长及无污染等优点, 其应用越来越广泛, 在二次电池市场中占的份额也越来越大[1 ,2 ] , 因此锂离子电池的研究与开发工作具有十分重要的意义。在锂离子电池中, 电极和电解质界面区, 特别是电极表面钝化膜(又称固体电解质膜, 简称为SEI 膜) 的性质对电池的效率、能量密度、功率密度、循环性和安全性具有重要影响[3 ,4 ] , 故SEI膜也是一个重要的研究方向。前人对SEI 膜的组分做了大量的研究, 证明除了碳酸锂(Li2CO3 ) 、氢氧化锂(LiOH ·H2O) 和氟化锂(LiF) 这些稳定物种外, 还有多种烷氧基锂(ROLi) 和烷基脂锂(ROCO2Li) 等不稳定锂盐存在[5-12 ] 。目前, 对SEI 膜成分的分析主要通过红外光谱和光电子能谱等实验手段, 但由于SEI 膜很薄(一般仅有数纳米) , 给出的信号非常弱, 再加上SEI 膜在大气条件下极不稳定等原因, 这些分析手段不足以指认所有SEI 膜物种; 而表面增强拉曼散射(SERS) 由于它的探测灵敏度极高, 能给出表面物种的成分和表面层内部结构的信息[13 ,14 ] 。同时, SERS 技术已达到单分子检测水平[15 ,16 ] , 用SERS 技术研究表面和界面问题已经成为一种趋势, 我们的前期工作已证明SERS 技术研究SEI 膜的可行性及其发展前景[11 ] 。
大量文献报导表明[5-12 ] : 锂离子电池SEI 膜中存在烷氧基锂(ROLi) 和烷基脂锂(ROCO2Li) 这两类不稳定化合物,但它们的具体形式(即R 是什么具体的基团) 至今尚不清楚。为了用SERS 技术研究SEI 膜中存在哪些具体物种, 它们在锂离子电池的工作过程中的生成和演化规律及其同电池的性能之间的关系, 从而为改进电池性能提供依据, 首先就要获得这些可能物种的正常拉曼光谱作为研究的基础。我们在综合分析大量研究SEI 膜文献的基础上确认了十几种ROLi 和ROCO2Li 是SEI 膜物种的可能成份(参见白莹的硕士论文(河南大学) ) , 这些可能的SEI 膜物种在空气中都极不稳定,
很难在实验上测得它们的普通拉曼光谱(NRS) 。近年来基于量子化学理论的密度泛函理论(DFT) 方法在计算单个分子的振动光谱(包括拉曼光谱和红外光谱) 方面显示了它的威力,并且在同大量实验结果的对比中证明了它的可信性[13 ,17 ] 。因此选用DFT 方法计算这些SEI 膜可能物种成份的拉曼光谱来弥补不能获得其实验拉曼光谱的不足。甲醇锂和乙醇锂分别作为锂离子电池溶剂碳酸二甲酯(DMC) 和碳酸二乙酯(DEC) 的还原产物, 是锂离子电池SEI 膜物种可能成份中最简单的两种分子[5 , 10 ] 。本文报道了这两种分子拉曼光谱的DFT 计算研究结果。
前人研究已证明在烷氧基锂中锂原子直接和氧原子相连而形成O —Li 健[9 ,12 ] 。我们依此构造出甲醇锂和乙醇锂的分子构型, 选用Gaussian 98 程序包里的DFT/ B3L YP/ 6231G( d , p) 方法进行结构优化并计算了甲醇锂和乙醇锂的理论拉曼光谱, 并根据势能分布对其进行了全面的模式归属。
大量文献报导表明[5-12 ] : 锂离子电池SEI 膜中存在烷氧基锂(ROLi) 和烷基脂锂(ROCO2Li) 这两类不稳定化合物,但它们的具体形式(即R 是什么具体的基团) 至今尚不清楚。为了用SERS 技术研究SEI 膜中存在哪些具体物种, 它们在锂离子电池的工作过程中的生成和演化规律及其同电池的性能之间的关系, 从而为改进电池性能提供依据, 首先就要获得这些可能物种的正常拉曼光谱作为研究的基础。我们在综合分析大量研究SEI 膜文献的基础上确认了十几种ROLi 和ROCO2Li 是SEI 膜物种的可能成份(参见白莹的硕士论文(河南大学) ) , 这些可能的SEI 膜物种在空气中都极不稳定,
很难在实验上测得它们的普通拉曼光谱(NRS) 。近年来基于量子化学理论的密度泛函理论(DFT) 方法在计算单个分子的振动光谱(包括拉曼光谱和红外光谱) 方面显示了它的威力,并且在同大量实验结果的对比中证明了它的可信性[13 ,17 ] 。因此选用DFT 方法计算这些SEI 膜可能物种成份的拉曼光谱来弥补不能获得其实验拉曼光谱的不足。甲醇锂和乙醇锂分别作为锂离子电池溶剂碳酸二甲酯(DMC) 和碳酸二乙酯(DEC) 的还原产物, 是锂离子电池SEI 膜物种可能成份中最简单的两种分子[5 , 10 ] 。本文报道了这两种分子拉曼光谱的DFT 计算研究结果。
前人研究已证明在烷氧基锂中锂原子直接和氧原子相连而形成O —Li 健[9 ,12 ] 。我们依此构造出甲醇锂和乙醇锂的分子构型, 选用Gaussian 98 程序包里的DFT/ B3L YP/ 6231G( d , p) 方法进行结构优化并计算了甲醇锂和乙醇锂的理论拉曼光谱, 并根据势能分布对其进行了全面的模式归属。
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