过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯的反应机理

过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯的反应机理

采用密度泛函理论（B3LYP/6-311＋G（d,p））和MP2/6-311＋G（d,p）方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯（p-DMOB）的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子（乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯）发生氧化反应.用B3LYP和MP2计算所得的p-DMOB理论氧化电位接近,分别为4.12和4.05V（vsLi/Li＋）.p-DMOB氧化时首先失去一个电子,生成p-DMOB＋·正离子自由基,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为701.24和728.27kJ·mol^-1.失去电子后苯环的共轭性受到破坏,随后p-DMO...

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Veröffentlicht in:物理化学学报 2012, Vol.28 (4), p.818-822
1. Verfasser: 李田田 王朝阳 邢丽丹 李伟善 彭彬 许梦清 顾风龙 胡社军
Format: Artikel
Sprache:chi
Schlagworte:
1,4-二甲氧基苯
反应机理
密度泛函理论
过充电保护添加剂
锂离子电池
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Beschreibung
Zusammenfassung:采用密度泛函理论（B3LYP/6-311＋G（d,p））和MP2/6-311＋G（d,p）方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯（p-DMOB）的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子（乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯）发生氧化反应.用B3LYP和MP2计算所得的p-DMOB理论氧化电位接近,分别为4.12和4.05V（vsLi/Li＋）.p-DMOB氧化时首先失去一个电子,生成p-DMOB＋·正离子自由基,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为701.24和728.27kJ·mol^-1.失去电子后苯环的共轭性受到破坏,随后p-DMOB＋·苯环上的C―H键发生断裂,失去H＋并形成p-DMOB·自由基.用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为1349.78和1810.99kJ·mol^-1.p-DMOB·自由基很不稳定,会在电极表面发生聚合反应形成聚合物膜,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为-553.37和-1331.20kJ·mol^-1.
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201201132