第一原理計算によるLIB用電解液バルク中の電子状態解析

独自に開発した解析手法で電解液の反応性評価を行ないます。

電解液の電子状態と酸化還元反応性

LIB用電解液の溶媒や添加剤の酸化還元反応性は、多数の周辺分子との複雑な相互作用下にある各分子の電子状態によって決まります。日産アークでは、局在軌道法を応用して、計算モデル中の任意の領域の電子状態を抽出・解析する手法を独自に開発しました。この手法を大規模第一原理計算と組み合わせて、バルク電解液中の各分子の電子状態を解析することで、より信頼性の高い電解液の反応性評価が可能です。

シミュレーション方法

実施例:プロピレンカーボネート (PC) + LiBF4電解液バルクにおけるPC電子状態

バルク中の分子が周辺分子群との相互作用によって準位が大きく変化することを示しました
・分子全体に非局在化する通常の分子軌道と異なり、結合毎の反応性の解析が可能
・周囲の分子群の影響で、PC分子の反結合性軌道のエネルギー準位の序列が大きく変動することを確認
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