[發明專利]一種導電聚合物用于固態電解質界面膜的可行性測試方法

有效

• 申請號: 202110860433.4
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113588516B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 畢可東;胡斌
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

1.一種導電聚合物用于固態電解質界面膜的可行性測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10)構建采用待測導電聚合物作為固態電解質界面膜的鋰離子電池模型；

步驟20)利用分子動力學對鋰離子電池模型進行熱力學弛豫；

步驟30)利用分子動力學對鋰離子電池模型進行模擬充電；

步驟40)根據鋰離子電池模型中鋰離子的運動軌跡，得到鋰離子電池模型的擴散系數，從而確定待測導電聚合物作為固態電解質界面膜的可行性；

所述步驟10)中，構建得到的鋰離子電池模型包括石墨負極、電解質溶液和固體電解質界面膜；所述石墨負極為由八層石墨烯采用面堆疊形成的石墨層，且八層石墨烯均具有扶手椅邊緣；所述電解質溶液包括碳酸亞乙酯分子和六氟磷酸鋰分子，電解質溶液的濃度為1M；所述固體電解質界面膜為導電聚合物膜狀結構；所述石墨負極的左右兩個邊緣上的一個懸空的碳原子被隨機官能化，另一個懸空的碳原子被氫原子完全接枝覆蓋。

2.根據權利要求1所述的導電聚合物用于固態電解質界面膜的可行性測試方法，其特征在于，所述步驟20)具體包括：

使用正則系綜在20K的溫度下平衡2ns；然后在6ns中以每50K/ns的間隔將溫度從20K升高到320K，并在正則系綜下以320K的溫度平衡2ns。

3.根據權利要求1所述的導電聚合物用于固態電解質界面膜的可行性測試方法，其特征在于，所述步驟30)具體包括：

在等溫等壓系綜下，沿鋰離子電池模型的z軸方向施加強度為的電場。

4.根據權利要求1所述的導電聚合物用于固態電解質界面膜的可行性測試方法，其特征在于，所述步驟40)具體包括：

步驟401)利用式(1)計算得到鋰離子電池模型中鋰離子的均方位移：

式中，N表示鋰離子數目，向量r_i(t)表示第i個粒子在時間t時的位置，r_i(0)表示第i個粒子在初始時的位置，·表示系綜平均；

步驟402)利用式(2)計算得到鋰離子電池模型的擴散率：

步驟403)如果所述鋰離子電池模型的擴散率不小于常規鋰離子電池的擴散率，則所述待測導電聚合物用于固態電解質界面膜可行，否則不可行。