Re leboga go etela nature.com. Phetolelo ya sephephediši yeo o e šomišago e na le thekgo ye e lekanyeditšwego ya CSS. Bakeng sa phihlelo e kaone, re kgothaletša go diriša phetolelo ya moragorago ya sephephediši (goba go tima mokgwa wa go sepelelana go Internet Explorer). Go tlaleletša, go netefatša thekgo ye e tšwelago pele, sebaka se se ka se akaretše ditaele goba JavaScript.
Ka lebaka la mohlodi wo montši wa sodium, dibetri tša sodium-ion (NIBs) di emela tharollo ye nngwe ye e holofetšago ya polokelo ya maatla a electrochemical. Ga bjale, lepheko le legolo tlhabollong ya theknolotši ya NIB ke go hloka didirišwa tša eleketorode tšeo di ka bolokago/go lokolla di-ion tša sodium ka go bušetšwa morago ka nako ye telele. Ka fao, maikemišetšo a nyakišišo ye ke go nyakišiša ka teori seabe sa tlaleletšo ya glycerol go bjala bja polyvinyl (PVA) le metswako ya sodium alginate (NaAlg) bjalo ka didirišwa tša eleketorode ya NIB. Thuto ye e lebeletše kudu ditlhaloši tša kamano ya sebopego-tiro ya elektroniki, ya phišo le ya boleng (QSAR) ya dielektrolite tša polymer tšeo di theilwego godimo ga metswako ya PVA, sodium alginate, le glycerol. Dithoto tše di nyakišišwa ka go šomiša mekgwa ya seka-empirical le teori ya mošomo wa segokanyipalo (DFT). Ka ge tshekatsheko ya sebopego e utollotše dintlha tša ditirišano magareng ga PVA/alginate le glycerol, maatla a sekgoba sa sehlopha (Mohlala) a ile a nyakišišwa. Dipoelo di bontšha gore tlaleletšo ya glycerol e feletša ka go fokotšega ga boleng bja Eg go fihla go 0.2814 eV. Bokagodimo bja bokgoni bja electrostatic bja dimolekule (MESP) bo bontšha kabo ya dilete tše di humilego ka dielektherone le tše di hlokago dielektherone le ditefišo tša dimolekule ka tshepedišong ka moka ya electrolyte. Ditekanyetšo tša phišo tšeo di ithutilwego di akaretša enthalpy (H), entropy (ΔS), bokgoni bja phišo (Cp), maatla a mahala a Gibbs (G) le phišo ya go bopa. Go tlaleletša, ditlhaloši tše mmalwa tša kamano ya sebopego-mošomo wa boleng (QSAR) tša go swana le palomoka ya motsotso wa dipole (TDM), palomoka ya maatla (E), bokgoni bja ionization (IP), Log P le polarizability di ile tša nyakišišwa mo nyakišišong ye. Dipoelo di bontšhitše gore H, ΔS, Cp, G le TDM di oketšegile ka go oketšega ga themperetšha le diteng tša glycerol. Go sa le bjalo, phišo ya go bopa, IP le E e ile ya fokotšega, yeo e ilego ya kaonafatša go arabela le polarizability. Go tlaleletša, ka go oketša glycerol, gagamalo ya sele e oketšegile go fihla go 2.488 V. Dipalopalo tša DFT le PM6 tšeo di theilwego godimo ga di-electrolyte tše di theilwego godimo ga glycerol tša PVA/Na Alg tšeo di sa bitšego kudu di bontšha gore di ka tšeela dibetri tša lithium-ion legato ka karolo ka lebaka la go šoma ga tšona ka bontši, eupša dikaonafatšo tše dingwe le dinyakišišo di a nyakega.
Le ge e le gore dibetri tša lithium-ion (LIB) di šomišwa kudu, tirišo ya tšona e lebane le mellwane ye mentši ka lebaka la bophelo bja tšona bjo bokopana bja modikologo, ditshenyagalelo tše di phagamego, le go tshwenyega ka polokego. Dibetri tša sodium-ion (SIBs) di ka fetoga selo se sengwe se se šomago go feta di-LIB ka lebaka la go hwetšagala ga tšona ka bophara, theko ya fase, le go se be le mpholo wa elemente ya sodium. Dibetri tša sodium-ion (SIB) di fetoga tshepedišo ya polokelo ya maatla ye bohlokwa kudu ya didirišwa tša dikhemikhale tša mohlagase1. Dibetri tša sodium-ion di ithekgile kudu ka di-electrolyte go nolofatša dinamelwa tša ion le go tšweletša mohlagase wa mohlagase2,3. Di-electrolyte tša seela di bopilwe kudu ka matswai a tšhipi le disolvent tša manyolo. Ditirišo tše di šomago di nyaka go ela hloko ka kelohloko polokego ya dielektrolite tša seela, kudukudu ge betri e le ka fase ga kgatelelo ya phišo goba ya mohlagase4.
Dibetri tša sodium-ion (SIB) di letetšwe go tšea legato la dibetri tša lithium-ion nakong ye e sa fetšego pelo ka lebaka la dipolokelo tša tšona tše ntši tša lewatle, go se be le mpholo, le ditshenyagalelo tša fase tša didirišwa. Go tswakwa ga di- nanomaterial go akgofišitše tlhabollo ya polokelo ya data, didirišwa tša elektroniki le tša mahlo. Sehlopha se segolo sa dingwalo se bontšhitše tirišo ya dibopego tša di-nano tše di fapa-fapanego (mohlala, di-oxide tša tšhipi, graphene, di-nanotube le di-fulerene) ka dibetri tša sodium-ion. Dinyakišišo di lebeletše kudu tlhabollo ya didirišwa tša anode, go akaretšwa dipolymers, tša dibetri tša sodium-ion ka lebaka la go fetofetoga ga tšona le bogwera bja tikologo. Kgahlego ya nyakišišo lefapheng la dibetri tša polymer tšeo di tladišwago gape ka ntle le pelaelo e tla oketšega. Didirišwa tša eleketorode ya polymer ya padi tšeo di nago le dibopego tša moswananoši le dithoto go na le kgonagalo ya go bula tsela ya theknolotši ya polokelo ya maatla yeo e nago le bogwera bja tikologo. Gaešita le ge didirišwa tše di fapa-fapanego tša di-electrode tša polymer di hlahlobja bakeng sa go dirišwa ka dibetri tša sodium-ion, tšhemo ye e sa le mogatong wa yona wa mathomo wa tlhabollo. Bakeng sa dibetri tša sodium-ion, didirišwa tše ntši tša polymer tšeo di nago le dipeakanyo tše di fapanego tša sebopego di swanetše go hlahlobja. Go ya ka tsebo ya rena ya bjale ya mokgwa wa polokelo ya di-ion tša sodium ka gare ga didirišwa tša di-electrode tša polymer, go ka akanyetšwa gore dihlopha tša carbonyl, di-free radical le di-heteroatom ka tshepedišong yeo e kopantšwego di ka šoma e le mafelo a mafolofolo a tirišano le di-ion tša sodium. Ka fao, go bohlokwa kudu go hlama dipolymer tše mpsha tše di nago le segokanyipalo se segolo sa mafelo a a mafolofolo. Gel polymer electrolyte (GPE) ke theknolotši ye nngwe yeo e kaonafatšago go tshepagala ga betri, go swara ion, go se dutle, go fetofetoga mo go phagamego, le tshepedišo ye botse12.
Dimatriki tša polymer di akaretša didirišwa tša go swana le PVA le polyethylene oxide (PEO)13. Gel permeable polymer (GPE) e thibela electrolyte ya seela ka gare ga matrix ya polymer, yeo e fokotšago kotsi ya go dutla ge e bapetšwa le dikarolwana tša kgwebo14. PVA ke polymer ya maitirelo yeo e senyago diphedi. E na le permittivity ya godimo, ga e bitše kudu ebile ga e na mpholo. Thepa e tsebja ka dithoto tša yona tša go bopa filimi, go tsepama ga dikhemikhale le go kgomarela. E bile e na le dihlopha tše di šomago (OH) le segokanyipalo sa bokgoni bja go kgokaganya sefapano bjo bo phagamego15,16,17. Go kopanya polymer, tlaleletšo ya plasticizer, tlaleletšo ya motswako le dithekniki tša polymerization ka lefelong di šomišitšwe go kaonafatša conductivity ya di-electrolyte tša polymer tše di theilwego go PVA go fokotša crystallinity ya matrix le go oketša go fetofetoga ga ketane18,19,20.
Go hlakanya ke mokgwa wa bohlokwa wa go hlabolla didirišwa tša polymeric bakeng sa dikgopelo tša intasteri. Metswako ya dipolymer gantši e šomišwa go: (1) kaonafatša dithoto tša go šoma tša dipolymer tša tlhago ka dikgopelong tša intasteri; (2) kaonafatša dithoto tša dikhemikhale, tša mmele le tša metšhene tša didirišwa tšeo di senyegago ka diphedi; le (3) go tlwaelanya le nyakego yeo e fetogago ka lebelo ya didirišwa tše difsa intasetering ya go phuthela dijo. Go fapana le copolymerization, go hlakanya dipolymer ke tshepedišo ya theko ya fase yeo e šomišago ditshepedišo tše bonolo tša mmele go e na le ditshepedišo tše di raraganego tša dikhemikhale go fihlelela dithoto tše di nyakegago21. Go bopa dihomopolymers, dipolymers tše di fapanego di ka dirišana ka maatla a dipole-dipole, ditlemo tša hydrogen, goba dikomponi tša phetišetšo ya tefo22,23. Metswako ye e dirilwego go tšwa go dipolymer tša tlhago le tša maitirelo e ka kopanya go sepelelana ga diphedi gabotse le dithoto tše botse tša metšhene, go hlola sedirišwa sa maemo a godimo ka ditshenyagalelo tša fase tša tšweletšo24,25. Ka fao, go bile le kgahlego ye kgolo ya go hlola didirišwa tša polymeric tša biorelevant ka go kopanya dipolymer tša maitirelo le tša tlhago. PVA e ka kopanywa le sodium alginate (NaAlg), cellulose, chitosan le starch26.
Sodium alginate ke polymer ya tlhago le polysaccharide ya anionic yeo e ntšhitšwego go tšwa go bolele bjo bo sootho bja lewatle. Sodium alginate e na le β-(1-4)-e kgokagantšwego le D-mannuronic acid (M) le α-(1-4)-e kgokagantšwego le L-guluronic acid (G) yeo e rulagantšwego ka dibopego tša homopolymeric (poly-M le poly-G) le diboloko tša heteropolymeric (MG goba GM)27. Diteng le tekanyo ya go lekana ya diboloko tša M le G di na le khuetšo ye kgolo go dithoto tša dikhemikhale le tša mmele tša alginate28,29. Sodium alginate e šomišwa kudu le go ithutwa ka lebaka la go senya ga yona ga diphedi, go sepelelana ga diphedi, theko ya fase, dithoto tše botse tša go bopa filimi, le go se be le mpholo. Le ge go le bjalo, palo ye kgolo ya dihlopha tša mahala tša hydroxyl (OH) le carboxylate (COO) ka ketaneng ya alginate e dira gore alginate e be hydrophilic kudu. Le ge go le bjalo, alginate e na le dithoto tša metšhene tše mpe ka lebaka la go brittleness le go thatafala ga yona. Ka fao, alginate e ka kopanywa le didirišwa tše dingwe tša maitirelo go kaonafatša go kwa ga meetse le dithoto tša metšhene30,31.
Pele ga ge go hlangwa didirišwa tše mpsha tša eleketorode, dipalo tša DFT gantši di šomišwa go sekaseka kgonagalo ya go hlama didirišwa tše mpsha. Go tlaleletša, boramahlale ba šomiša go dira mohlala wa dimolekule go tiišetša le go bolela e sa le pele dipoelo tša diteko, go boloka nako, go fokotša ditlakala tša dikhemikhale, le go bolela e sa le pele ka boitshwaro bja tirišano32. Go dira mohlala wa dimolekule e fetogile lekala le maatla le le bohlokwa la mahlale mafapheng a mantši, go akaretšwa saense ya didirišwa, di-nanomaterial, khemikhale ya khomphutha, le go utolla diokobatši33,34. Ka go šomiša mananeo a go dira mohlala, borasaense ba ka hwetša ka go lebanya ya data ya dimolekule, go akaretšwa maatla (mogote wa go bopa, bokgoni bja ionization, maatla a go tsenya tirišong, bjalobjalo) le thutafase (dikhutlo tša kgokagano, botelele bja kgokagano, le dikhutlo tša go kgokologa)35. Ho phaella moo, thepa elektronike (tefo, HOMO le LUMO sehlopha sekgoba matla, elektrone kamano), thepa spectral (tšobotsi mekgwa ya tshebetso thothometsa le matla a kang FTIR spectra), le thepa bongata (bophahamo ba modumo, phatlalatso, viscosity, modulus, joalo-joalo)36 ka balwa.
LiNiPO4 bontša mehola kgonego ka phadišano le lithium-ion betri positive eleketrode thepa ka lebaka la segokanyipalo lona phahameng matla (gagamalo sebetsa e ka bang 5.1 V). Go šomiša ka botlalo mohola wa LiNiPO4 ka seleteng sa gagamalo ya godimo, gagamalo ya go šoma e swanetše go theošetšwa fase ka lebaka la gore electrolyte ya gagamalo ya godimo yeo e hlamilwego gabjale e ka dula e sa fetoge fela ka gagamalo ya ka fase ga 4.8 V. Zhang et al. nyakišiša doping ya ditšhipi ka moka tša phetogo ya 3d, 4d, le 5d setšeng sa Ni sa LiNiPO4, ba kgetha dipaterone tša doping ka tshepedišo ye botse kudu ya electrochemical, gomme ba beakanya gagamalo ya go šoma ya LiNiPO4 mola ba boloka go tsepama mo go lekanyeditšwego ga tshepedišo ya yona ya electrochemical. Digase tša fase kudu tša go šoma tšeo ba di hweditšego e be e le 4.21, 3.76, le 3.5037 bakeng sa Ti, Nb, le Ta-doped LiNiPO4, ka go latelelana.
Ka fao, maikemišetšo a nyakišišo ye ke go nyakišiša ka teori khuetšo ya glycerol bjalo ka polasetiki go dithoto tša elektroniki, ditlhaloši tša QSAR le dithoto tša phišo tša tshepedišo ya PVA/NaAlg ka go šomiša dipalo tša metšhene ya quantum bakeng sa tirišo ya yona ka dibetri tša ion-ion tšeo di tladišwago gape. Ditirišano tša dimolekule magareng ga mohlala wa PVA/NaAlg le glycerol di ile tša sekaseka ka go šomiša teori ya athomo ya quantum ya Bader ya dimolekule (QTAIM).
Mohlala wa molekule wo o emelago tirišano ya PVA le NaAlg gomme ka morago le glycerol o ile wa lokišwa ka go šomiša DFT. Mohlala o ile wa balwa ka go šomiša softwere ya Gaussian 0938 Lefapheng la Spectroscopy, Setsi sa Bosetšhaba sa Dinyakišišo, Cairo, Egepeta. dikai ba ile ba optimized sebelisa DFT ka B3LYP / 6-311G (d, p) level39,40,41,42. Go netefatša tirišano magareng ga dika tše di ithutilwego, dithuto tša maqhubu tšeo di dirilwego maemong a go swana a teori di bontšha go tsepama ga thutafase ye e lokišitšwego. Go se be gona ga maqhubu a mabe gare ga maqhubu ka moka ao a hlahlobjago go gatelela sebopego seo se akanywago ka go diminima tša nnete tše botse godimo ga bokagodimo bja maatla ao a ka bago gona. Ditekanyetšo tša mmele tša go swana le TDM, HOMO / LUMO sehlopha sekgoba maatla le MESP di ile tša balwa ka maemo a swanago a quantum motšhene a teori. Go tlaleletša, ditekanyetšo tše dingwe tša phišo tša go swana le phišo ya mafelelo ya go bopa, maatla a mahala, entropy, enthalpy le bokgoni bja phišo di ile tša balwa ka go šomiša difomula tšeo di filwego go Lenaneo 1. Dikao tše di ithutilwego di ile tša bewa ka fase ga tshekatsheko ya teori ya quantum ya diathomo ka dimolekule (QTAIM) e le gore go lemogwe ditirišano tšeo di diregago godimo ga dibopego tšeo di ithutilwego. Dipalopalo tše di dirilwe ka go šomiša taelo ya “output=wfn” ka gare ga khoutu ya softwere ya Gaussian 09 gomme ka morago tša bonwa ka leihlo la kgopolo ka go šomiša khoutu ya softwere ya Avogadro43.
Moo E e lego maatla a ka gare, P e lego kgatelelo, V e lego bophagamo, Q e lego phapanyetsano ya phišo magareng ga tshepedišo le tikologo ya yona, T e lego themperetšha, ΔH e lego phetogo ya enthalpy, ΔG e lego phetogo ya maatla a go se lefelwe, ΔS e lego phetogo ya entropy, a le b e lego ditekanyetšo tša go thothomela, q e lego tefo ya athomo, gomme C ke segokanyipalo sa dielektherone tša athomo44,45. Mafelelong, dibopego tše di swanago di ile tša lokišwa gomme ditekanyetšo tša QSAR di ile tša balwa maemong a PM6 ka go šomiša khoutu ya softwere ya SCIGRESS46 ka Lefapheng la Spectroscopy la Setsi sa Bosetšhaba sa Dinyakišišo ka Cairo, Egepeta.
Mošomong wa rena wa peleng47, re ile ra hlahloba mohlala wo o kgonegago kudu wo o hlalošago tirišano ya diyuniti tše tharo tša PVA le diyuniti tše pedi tša NaAlg, ka glycerol yeo e šomago bjalo ka plasticizer. Bjalo ka ge go boletšwe ka mo godimo, go na le dikgonagalo tše pedi tša tirišano ya PVA le NaAlg. Mehlala ye mebedi, yeo e kgethilwego 3PVA-2Na Alg (yeo e theilwego godimo ga nomoro ya khapone ya 10) le Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg, e na le boleng bjo bonnyane bja sekgoba sa maatla48 ge bo bapetšwa le dibopego tše dingwe tšeo di lebelelwago. Ka fao, khuetšo ya tlaleletšo ya Gly go mohlala wo o kgonegago kudu wa polymer ya motswako wa PVA/Na Alg e ile ya nyakišišwa ka go šomiša dibopego tše pedi tša morago: 3PVA-(C10)2Na Alg (yeo e bolelwago bjalo ka 3PVA-2Na Alg bakeng sa go ba bonolo) le Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg. Go ya ka dingwalo, PVA, NaAlg le glycerol di ka bopa fela ditlemo tša hydrogen tše di fokolago magareng ga dihlopha tša mošomo wa hydroxyl. Ka ge bobedi PVA trimer le NaAlg le glycerol dimer di na le dihlopha tše mmalwa tša OH, kgokagano e ka phethagatšwa ka e nngwe ya dihlopha tša OH. Seswantšho 1 se bontšha tirišano magareng ga molekule wa mohlala wa glycerol le molekule wa mohlala wa 3PVA-2Na Alg, gomme Seswantšho 2 se bontšha mohlala wo o agilwego wa tirišano magareng ga molekule wa mohlala Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg le mahloriso a fapanego a glycerol.
Dibopego tše di lokišitšwego: (a) Gly le 3PVA − 2Na Alg di dirišana le (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, le (f) 5 Gly.
Dibopego tše di lokišitšwego tša Term 1Na Alg- 3PVA –Mid 1Na Alg tšeo di dirišanago le (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, le (f) 6 Gly.
The elektrone sehlopha sekgoba matla ke paramethara bohlokoa ho ela hloko ha ithuta reactivity ya leha e le efe eleketrode thepa. Ka gobane e hlaloša boitshwaro bja dielektherone ge selo seo se dirwa diphetogo tša ka ntle. Ka fao, go a nyakega go akanyetša maatla a sekgoba sa sehlopha sa dielektherone a HOMO/LUMO bakeng sa dibopego ka moka tšeo di ithutilwego. Lenaneo la 2 le bontšha diphetogo tša maatla a HOMO/LUMO a 3PVA-(C10)2Na Alg le Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg ka lebaka la tlaleletšo ya glycerol. Go ya ka ref47, boleng bja Eg bja 3PVA-(C10)2Na Alg ke 0.2908 eV, mola boleng bja Eg bja sebopego bjo bo bontšhago kgonagalo ya tirišano ya bobedi (ke gore, Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg) ke 0.5706 eV.
Le ge go le bjalo, go hweditšwe gore tlaleletšo ya glycerol e feleleditše ka phetogo ye nnyane ya boleng bja Eg bja 3PVA-(C10)2Na Alg. Ge 3PVA-(C10)2NaAlg e dirišana le diyuniti tša glycerol tše 1, 2, 3, 4 le 5, dikelo tša yona tša Eg di ile tša ba 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 le 0.281 eV, ka go latelelana. Le ge go le bjalo, go na le temogo ya bohlokwa ya gore ka morago ga go oketša diyuniti tše 3 tša glycerol, boleng bja Eg bo ile bja ba bjo bonnyane go feta bja 3PVA-(C10)2Na Alg. Mohlala wo o emelago tirišano ya 3PVA-(C10)2Na Alg le diyuniti tše hlano tša glycerol ke mohlala wa tirišano wo o kgonegago kudu. Se se ra gore ge palo ya diyuniti tša glycerol e oketšega, kgonagalo ya tirišano le yona e a oketšega.
Go sa le bjalo, bakeng sa kgonagalo ya bobedi ya tirišano, maatla a HOMO/LUMO a dimolekule tša mohlala tšeo di emelago Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 1Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 2Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 3Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Bogare bja 1Na Alg- 4Gly, Kotara ya 1Na Alg − 3PVA –Bogare bja 1Na Alg- 5Gly le Kotara ya 1Na Alg − 3PVA –Bogare bja 1Na Alg- 6Gly e ba 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.348 le 0.496 eV, ka go latelelana. Lenaneo la 2 le bontšha maatla a sekgoba sa sehlopha sa HOMO/LUMO ao a balwago bakeng sa dibopego ka moka. Go feta moo, boitshwaro bjo bo swanago bja dikgonagalo tša tirišano ya sehlopha sa mathomo bo boeletšwa mo.
Teori ya sehlopha ka fisiks ya boemo bjo bo tiilego e bolela gore ge sekgoba sa sehlopha sa sedirišwa sa eleketorode se fokotšega, go swara ga elektroniki ga sedirišwa se a oketšega. Doping ke mokgwa o tlwaelegilego wa go fokotša sekgoba sa sehlopha sa didirišwa tša sodium-ion cathode. Jiang le ba bangwe. sebediswa Cu doping ho ntlafatsa conductivity elektronike ya β-NaMnO2 lera thepa. Ka go šomiša dipalo tša DFT, ba hweditše gore go diriša dihlare-tagi go fokotša sekgoba sa sehlopha sa dilo tšeo go tloga go 0.7 eV go ya go 0.3 eV. Se se laetša gore Cu doping e kaonafatša conductivity ya elektroniki ya dilo tša β-NaMnO2.
MESP e hlalošwa bjalo ka maatla a tirišano magareng ga kabo ya tefo ya dimolekule le tefo e tee ye botse. MESP e tšewa bjalo ka sedirišwa se se šomago sa go kwešiša le go hlatholla dithoto tša dikhemikhale le go arabela. MESP e ka šomišwa go kwešiša mekgwa ya ditirišano magareng ga didirišwa tša polymeric. MESP e hlaloša kabo ya tefo ka gare ga motswako wo o ithutwago. Go tlaleletša, MESP e fa tshedimošo ka ga mafelo ao a šomago ka gare ga didirišwa tšeo di ithutwago32. Seswantšho 3 se bontšha diploto tša MESP tša 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 4Gly, le 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly e boletšwe e sa le pele ka maemo a B3LYP/6-311G (d, p) a teori.
MESP contours balwa ka B3LYP / 6-311 g (d, p) bakeng sa (a) Gly le 3PVA − 2Na Alg sebelisana le (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, le (f) 5 Gly.
Go sa le bjalo, Seswantšho 4 se bontšha dipoelo tše di balwago tša MESP tša Kotara ya 1Na Alg- 3PVA – Bogare bja 1Na Alg, Kotara ya 1Na Alg-3PVA – Bogare bja 1Na Alg- 1Gly, Kotara ya 1Na Alg-3PVA – Bogare bja 1Na Alg − 2Gly, Kotara ya 1Na Alg-3PVA – Bogare bja 1Na Alg − 3gly, Term 1Na Alg-3PVA – Bogare bja 1Na Alg − 4Gly, Kotara ya 1Na Alg- 3PVA – Bogare bja 1Na Alg- 5gly le Kotara ya 1Na Alg-3PVA – Bogare bja 1Na Alg − 6Gly, ka go latelelana. MESP ye e balwago e emetšwe bjalo ka boitshwaro bja contour. Methaladi ya contour e emetšwe ke mebala ye e fapanego. Mmala o mongwe le o mongwe o emela boleng bjo bo fapanego bja electronegativity. Mmala o mohwibidu o bontšha mafelo a electronegative kudu goba a arabelago. Go sa le bjalo, mmala wo mosehla o emela mafelo a go se tšee lehlakore 49, 50, 51 ka sebopegong. Dipoelo tša MESP di bontšhitše gore go arabela ga 3PVA-(C10)2Na Alg go oketšegile ka go oketšega ga mmala wo mohwibidu go dikologa dika tše di ithutilwego. Go sa le bjalo, maatla a mmala wo mohwibidu ka mmapeng wa MESP wa molekule wa mohlala wa Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg a a fokotšega ka lebaka la tirišano le diteng tša glycerol tše di fapanego. Phetogo ya kabo ya mmala wo mohwibidu go dikologa sebopego se se šišintšwego e laetša go arabela, mola koketšego ya maatla e tiišetša koketšego ya electronegativity ya molekule wa mohlala wa 3PVA-(C10)2Na Alg ka lebaka la koketšego ya diteng tša glycerol.
B3LYP/6-311 g (d, p) e balwa MESP Nako ya 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg yeo e dirišanago le (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, le (f) 6 Gly.
dibopeho tsohle sisintsweng na ditekanyetos bona mogote tse kang enthalpy, entropy, mocheso bokgoni, mahala matla le mocheso oa sebopeho balwa ka dithempereichara fapaneng ka fapaneng ho tloha 200 K ho 500 K. Ho hlalosa boitšoaro ba dithulaganyo 'mele, ho phaella ho ithuta boitšoaro ba bona ba elektronike, ho boetse ho hlokahala hore ho ithuta boitšoaro ba bona mogote e le mosebetsi oa mocheso ka lebaka la ho sebelisana ha bona le e mong le e mong, e leng ka balwa sebelisa ditekanyetso e filwego go Lenaneo 1. Thuto ya ditekanyetšo tše tša phišo e tšewa bjalo ka sešupo sa bohlokwa sa go arabela le go tsepama ga ditshepedišo tše bjalo tša mmele ka dithemperetšheng tše di fapanego.
Ge e le enthalpy ya trimer ya PVA, e thoma ka go arabela le dimer ya NaAlg, ke moka ka sehlopha sa OH seo se kgomareditšwego go athomo ya khapone #10, gomme mafelelong ka glycerol. Enthalpy ke tekanyo ya maatla ka tshepedišong ya thermodynamic. Enthalpy e lekana le palomoka ya phišo ka tshepedišong, yeo e lekanago le maatla a ka gare a tshepedišo gotee le setšweletšwa sa bophagamo bja yona le kgatelelo. Ka mantšu a mangwe, enthalpy e bontšha gore ke phišo le mošomo wo kaakang tšeo di okeletšwago goba di tlošwago go selo52.
Seswantšho 5 se bontšha diphetogo tša enthalpy nakong ya karabelo ya 3PVA-(C10)2Na Alg ka ditekanyetšo tša glycerol tše di fapanego. Dikhutsofatšo A0, A1, A2, A3, A4, le A5 di emela dimolekule tša mohlala 3PVA-(C10)2Na Alg, 3PVA-(C10)2Na Alg − 1 Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, . 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly, le 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly, ka go latelelana. Seswantšho 5a se bontšha gore enthalpy e oketšega ka go oketšega ga themperetšha le diteng tša glycerol. Enthalpy ya sebopego seo se emelago 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (ke gore, A5) ka 200 K ke 27.966 cal/mol, mola enthalpy ya sebopego seo se emelago 3PVA- 2NaAlg ka 200 K e le 13.490 cal/mol. Mafelelong, ka ge enthalpy e le ye botse, karabelo ye ke ya endothermic.
Entropy e hlalošwa bjalo ka tekanyo ya maatla ao a sa hwetšagalego ka tshepedišong ya thermodynamic ye e tswaletšwego gomme gantši e tšewa bjalo ka tekanyo ya tlhakatlhakano ya tshepedišo. Seswantšho 5b se bontšha phetogo ya entropy ya 3PVA-(C10)2NaAlg ka themperetšha le ka fao e dirišanago le diyuniti tša glycerol tše di fapanego. Kerafo e bontšha gore entropy e fetoga ka mothalo ge themperetšha e oketšega go tloga go 200 K go ya go 500 K. Seswantšho 5b se bontšha gabotse gore entropy ya mohlala wa 3PVA-(C10)2Na Alg e na le tshekamelo ya go 200 cal/K/mol ka 200 K ka lebaka la gore mohlala wa 3PVA-(C10)2Na Alg o bontšha tlhakatlhakano ye nnyane ya lattice. Ge themperetšha e oketšega, mohlala wa 3PVA-(C10)2Na Alg o ba wo o sa rulaganywago gomme o hlaloša koketšego ya entropy ka themperetšha ye e oketšegago. Go feta fao, go molaleng gore sebopego sa 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly se na le boleng bja entropy bjo bo phagamego kudu.
Boitshwaro bjo bo swanago bo bonwa go Seswantšho 5c, seo se bontšhago phetogo ya bokgoni bja phišo ka themperetšha. Bokgoni bja phišo ke palo ya phišo ye e nyakegago go fetoša themperetšha ya palo ye e filwego ya selo ka 1 °C47. Seswantšho 5c se bontšha diphetogo tša bokgoni bja phišo bja molekule wa mohlala wa 3PVA-(C10)2NaAlg ka lebaka la ditirišano le diyuniti tša 1, 2, 3, 4, le 5 tša glycerol. Seswantšho se bontšha gore bokgoni bja phišo bja mohlala wa 3PVA-(C10)2NaAlg bo oketšega ka mothalo ka themperetšha. Koketšego ye e lemogilwego ya bokgoni bja phišo ka themperetšha ye e oketšegago e amahanngwa ke dithothomelo tša phišo ya phonon. Go tlaleletša, go na le bohlatse bja gore go oketša diteng tša glycerol go lebiša go koketšego ya bokgoni bja phišo bja mohlala wa 3PVA-(C10)2NaAlg. Go feta fao, sebopego se bontšha gore 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly e na le boleng bja bokgoni bja phišo bjo bo phagamego kudu ge bo bapetšwa le dibopego tše dingwe.
Ditekanyetšo tše dingwe tša go swana le maatla a mahala le phišo ya mafelelo ya go bopa di ile tša balwa bakeng sa dibopego tše di ithutilwego gomme di bontšhitšwe go Seswantšho 5d le e, ka go latelelana. Mogote wa mafelelo wa go bopa ke phišo yeo e lokollwago goba yeo e monywago nakong ya go bopša ga selo se se hlwekilego go tšwa go dielemente tša sona tšeo di bopago ka fase ga kgatelelo ya go se fetoge. Eneji ya mahala e ka hlalošwa bjalo ka thepa ye e swanago le maatla, ke gore, boleng bja yona bo ithekgile ka palo ya ntho boemong bjo bongwe le bjo bongwe bja thermodynamic. Eneji ya mahala le phišo ya go bopša ga 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly e be e le tša fase kudu gomme e be e le -1318.338 le -1628.154 kcal/mol, ka go latelelana. Ka go fapana, sebopego seo se emelago 3PVA-(C10)2NaAlg se na le maatla a go se lefelwe a godimodimo le phišo ya dikelo tša go bopa tša -690.340 le -830.673 kcal/mol, ka go latelelana, ge di bapetšwa le dibopego tše dingwe. Bjalo ka ge go bontšhitšwe go Seswantšho 5, dithoto tša go fapafapana tša phišo di a fetošwa ka lebaka la tirišano le glycerol. Eneji ya mahala ya Gibbs ke ye mpe, e laetša gore sebopego se se šišintšwego se a tsepama.
PM6 bala ditekanyetos mogote ya hloekileng 3PVA- (C10) 2Na Alg (mohlala A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (mohlala A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (mohlala A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 3 Gly (mohlala A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 4 Gly (mohlala A4), le 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (mohlala A5), moo (a) e leng enthalpy, (b) entropy, (c) bokgoni ba mocheso, (d) matla a mahala, le (e) mocheso oa sebopeho.
Ka lehlakoreng le lengwe, mokgwa wa bobedi wa tirišano magareng ga PVA trimer le dimeric NaAlg o direga ka dihlopheng tša OH tša mafelelo le tša bogareng ka sebopegong sa trimer ya PVA. Bjalo ka sehlopheng sa mathomo, ditekanyetšo tša phišo di ile tša balwa ka go šomiša maemo a swanago a teori. Figure 6a-e bontša dipharologanyo tsa enthalpy, entropy, mocheso bokgoni, mahala matla le, qetellong, mocheso oa sebopeho. Ditshwantsho 6a-c di bontsha hore enthalpy, entropy le bokgoni ba mocheso ba Term 1 NaAlg-3PVA-Mid 1 NaAlg bontša boitšoaro bo tšoanang le sehlopha sa pele ha sebelisana le 1, 2, 3, 4, 5 le 6 diyuniti glycerol. Go feta moo, ditekanyetšo tša tšona di oketšega ganyenyane-ganyenyane ge themperetšha e oketšega. Go tlaleletša, mo mohlaleng wo o šišintšwego wa Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg, dikelo tša enthalpy, entropy le bokgoni bja phišo di oketšegile ka koketšego ya diteng tša glycerol. Dikhutsofatšo tša B0, B1, B2, B3, B4, B5 le B6 di emela dibopego tše di latelago ka go latelelana: Kotara 1 Na Alg − 3PVA- Bogare 1 Na Alg, Polelo 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg − 1 Gly, Polelo 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg − 2gly, Polelo 1 Na Alg- . 3PVA- Bogare bja 1 Na Alg − 3gly, Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare bja 1 Na Alg − 4 Gly, Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare bja 1 Na Alg − 5 Gly le Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare bja 1 Na Alg − 6 Gly. Bjalo ka ge go bontšhitšwe go Seswantšho 6a–c, go molaleng gore dikelo tša enthalpy, entropy le bokgoni bja phišo di a oketšega ge palo ya diyuniti tša glycerol e oketšega go tloga go 1 go ya go 6.
PM6 e badile ditekanyetšo tša phišo tša go hlweka Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg (mohlala B0), Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg – 1 Gly (mohlala B1), Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg – 2 Gly (mohlala B2), Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bogare 1 Na Alg – 3 Gly (mohlala B3), Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bohareng 1 Na Alg – 4 Gly (mohlala B4), Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bohareng 1 Na Alg – 5 Gly (mohlala B5), le Kotara 1 Na Alg- 3PVA- Bohareng 1 Na Alg – 6 Gly (mohlala B6), ho akarelletsa le (a) enthalpy, (b) entropy, (c) mocheso bokgoni, (d) maatla a go se lefelwe, le (e) phišo ya go bopa.
Go tlaleletša, sebopego seo se emelago Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg- 6 Gly se na le dikelo tša godimodimo tša enthalpy, entropy le bokgoni bja phišo ge di bapetšwa le dibopego tše dingwe. Gare ga tšona, dikelo tša tšona di oketšegile go tšwa go 16.703 cal/mol, 257.990 cal/mol/K le 131.323 kcal/mol ka Kotara ya 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg go ya go 33.223 cal/mol, 420.038 cal/mol/K le 275.923 kcal/mol ka Kotara ya 1 Na Alg − 3PVA- Bogare bja 1 Na Alg − 6 Gly, ka go latelelana.
Le ge go le bjalo, Ditshwantšho 6d le e di bontšha go ithekga ga themperetšha ya maatla a go se lefelwe le phišo ya mafelelo ya go bopa (HF). HF e ka hlalošwa bjalo ka phetogo ya enthalpy yeo e diregago ge mole o tee wa selo se bopša go tšwa go dielemente tša sona ka fase ga maemo a tlhago le a maemo. Go molaleng go tšwa go palo gore maatla a go se lefelwe le phišo ya mafelelo ya go bopša ga dibopego ka moka tše di ithutilwego di bontšha go ithekga ga mothalo ka themperetšha, ke gore, di oketšega ganyenyane-ganyenyane le ka mothalo ge themperetšha e oketšega. Go tlaleletša, palo e tiišeditše gape gore sebopego seo se emelago Term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly se na le maatla a fase kudu a mahala le HF ya fase kudu. Ditekanyetšo ka bobedi di ile tša fokotšega go tšwa go -758.337 go ya go -899.741 K cal/mol ka nako ya 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly go ya go -1,476.591 le -1,828.523 K cal/mol. Go molaleng go tšwa dipoelong gore HF e a fokotšega ka go oketšega ga diyuniti tša glycerol. Se se ra gore ka lebaka la koketšego ya dihlopha tša mošomo, go arabela le gona go a oketšega gomme ka fao go nyakega maatla a mannyane go phethagatša karabelo. Se se tiišetša gore PVA/NaAlg yeo e dirilwego ka polasetiki e ka šomišwa ka dibetri ka lebaka la go arabela ga yona mo go phagamego.
Ka kakaretšo, ditlamorago tša themperetšha di arotšwe ka mehuta ye mebedi: ditlamorago tša themperetšha ya fase le ditlamorago tša themperetšha ya godimo. Ditla-morago tša dithemperetšha tša tlase di kwagala kudu dinageng tšeo di lego di- latitude tše di phagamego, tše bjalo ka Greenland, Canada le Russia. Marega, themperetšha ya moya wa ka ntle mafelong a e ka tlase kudu ga tekanyo ya lefela ya Celsius. Bophelo le go šoma ga dibetri tša lithium-ion di ka kgongwa ke dithemperetšha tša tlase, kudu-kudu tšeo di dirišwago dikoloing tša mohlagase tša motswako tšeo di tsenywago ka gare, dikoloing tša mohlagase tše di hlwekilego le dikoloing tša mohlagase tša motswako. Go sepela sebakabakeng ke tikologo e nngwe e tonyago yeo e nyakago dibetri tša lithium-ion. Ka mohlala, themperetšha ya Mars e ka theoga go fihla go -120 degrees Celsius, e lego seo se bakago lepheko le legolo go dirišweng ga dibetri tša lithium-ion ka difofaneng tša lefaufaung. Dithemperetšha tša fase tša go šoma di ka lebiša go fokotšegeng ga seelo sa phetišetšo ya tefo le mošomo wa karabelo ya dikhemikhale ya dibetri tša lithium-ion, go feletša ka go fokotšega ga seelo sa phatlalatšo ya di-ion tša lithium ka gare ga eleketorode le go swara ga ionic ka gare ga electrolyte. Go senyega mo go feletša ka go fokotšega ga bokgoni bja maatla le maatla, gomme ka nako ye nngwe le go fokotšega ga tshepedišo53.
Phello ya themperetšha ya godimo e direga ka mafelong a mantši a tirišo, go akaretšwa bobedi ditikologo tša themperetšha ya godimo le ya fase, mola khuetšo ya themperetšha ya fase e lekanyeditšwe kudu go ditikologo tša tirišo ya themperetšha ya fase. Phello ya themperetšha ya fase e laolwa kudu ke themperetšha ya tikologo, mola khuetšo ya themperetšha ya godimo gantši e akaretša ka nepo kudu go dithemperetšha tša godimo ka gare ga betri ya lithium-ion nakong ya tšhomišo.
Dibetri tša lithium-ion di tšweletša phišo ka fase ga maemo a godimo a bjale (go akaretšwa go tjhaja ka lebelo le go ntšha ka lebelo), e lego seo se dirago gore themperetšha ya ka gare e hlatloge. Go pepentšhwa dithemperetšheng tše di phagamego le gona go ka baka go senyega ga tshepedišo ya betri, go akaretša le tahlegelo ya bokgoni le matla. Ka tlwaelo, tahlegelo ya lithium le go tsošološwa ga didirišwa tše di šomago ka dithemperetšheng tše di phagamego di lebiša go tahlegelo ya bokgoni, gomme tahlegelo ya maatla e bakwa ke koketšego ya go ganetša ka gare. Ge e ba themperetšha e ka tšwa taolong, go tšhaba ga phišo go a direga, e lego seo maemong a mangwe se ka lebišago go tšhung ka go itiragalela goba gaešita le go thuthupa.
Dipalopalo tša QSAR ke mokgwa wa go dira mohlala wa khomphutha goba wa dipalo wo o šomišwago go šupa dikamano magareng ga mošomo wa thutaphedi le dithoto tša sebopego sa metswako. Dimolekule ka moka tše di hlamilwego di ile tša lokišwa gomme dithoto tše dingwe tša QSAR di ile tša balwa maemong a PM6. Lenaneo la 3 le lokeletša tše dingwe tša ditlhaloši tša QSAR tšeo di balwago. Mehlala ya ditlhaloši tše bjalo ke tefo, TDM, palomoka ya maatla (E), bokgoni bja ionization (IP), Log P, le polarizability (bona Lenaneo 1 bakeng sa difomula tša go laetša IP le Log P).
Dipoelo tša go bala di bontšha gore palomoka ya tefo ya dibopego ka moka tšeo di ithutilwego ke lefela ka ge di le boemong bja fase. Bakeng sa kgonagalo ya mathomo ya tirišano, TDM ya glycerol e be e le 2.788 Debye le 6.840 Debye bakeng sa 3PVA-(C10) 2Na Alg, mola dikelo tša TDM di ile tša oketšega go fihla go 17.990 Debye, 8.848 Debye, 5.874 Debye, 7.568 Debye le 12.779 Debye ge 3PVA-(C10) 2Na Alg e ile ya dirišana le diyuniti tše 1, 2, 3, 4 le 5 tša glycerol, ka go latelelana. Ge boleng bja TDM bo le godimo, ke moo go arabela ga yona le tikologo go lego godimo.
Palomoka ya maatla (E) le yona e ile ya balwa, gomme dikelo tša E tša glycerol le 3PVA-(C10)2 NaAlg di hweditšwe e le -141.833 eV le -200092.503 eV, ka go latelelana. Go sa le bjalo, dibopego tšeo di emelago 3PVA-(C10)2 NaAlg di dirišana le diyuniti tša glycerol tše 1, 2, 3, 4 le 5; E e ba -996,837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 le -1548.031 eV, ka ho latellana. Go oketša diteng tša glycerol go lebiša go fokotšegeng ga palomoka ya maatla gomme ka fao go koketšego ya go arabela. Go ya ka palomoka ya go balwa ga maatla, go phethilwe ka gore molekule wa mohlala, wo e lego 3PVA-2Na Alg-5 Gly, o arabela kudu go feta dimolekule tše dingwe tša mohlala. Tiragalo ye e amana le sebopego sa tšona. 3PVA-(C10)2NaAlg e na le dihlopha tše pedi fela tša -COONa, mola dibopego tše dingwe di na le dihlopha tše pedi tša -COONa eupša di rwala dihlopha tše mmalwa tša OH, seo se ra gore go arabela ga tšona go ya tikologong go a oketšega.
Go tlaleletša, maatla a ionization (IE) a dibopego ka moka a lebelelwa thutong ye. Ionization matla ke paramethara bohlokwa bakeng sa ho lekanya reactivity ya mohlala ithutile. Matla ao a nyakegago bakeng sa go šuthiša elektrone go tloga ntlheng e tee ya molekule go ya go se se sa felego a bitšwa matla a ionization. E emela tekanyo ya ionization (ke gore reactivity) ya molekule. Ge maatla a ionization a le godimo, ke moo go arabelago go lego fase. Dipoelo tša IE tša 3PVA-(C10)2NaAlg yeo e dirišanago le diyuniti tša glycerol tše 1, 2, 3, 4 le 5 e be e le -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 le -9.323 eV, ka go latelelana, mola di-IE tša glycerol le 3PVA-(C10)2NaAlg e be e le -5.157 le -9.341 eV, ka go latelelana. Ka ge tlaleletšo ya glycerol e feleleditše ka go fokotšega ga boleng bja IP, go arabela ga dimolekule go oketšegile, e lego seo se godišago go šoma ga molekule wa mohlala wa PVA/NaAlg/glycerol ka didirišweng tša electrochemical.
Sehlalosi sa bohlano go Lenaneo la 3 ke Log P, yeo e lego logarithm ya segokanyipalo sa karoganyo gomme e šomišwa go hlaloša ge eba sebopego seo se ithutwago e le sa hydrophilic goba hydrophobic. Boleng bjo bo fošagetšego bja Log P bo laetša molekule wa hydrophilic, go ra gore o qhibidiga gabonolo ka meetseng gomme o qhibidiga gampe ka gare ga disolvent tša organic. Boleng bjo bobotse bo bontšha tshepedišo ye e fapanego.
Go ya ka dipoelo tše di hweditšwego, go ka phethwa ka gore dibopego ka moka ke tša hydrophilic, ka ge dikelo tša tšona tša Log P (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly le 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) ke -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 le -8.504, ka go latelelana, mola boleng bja Log P bja glycerol e le -1.081 fela gomme 3PVA-(C10)2Na Alg e le -3.100 fela. Se se ra gore dithoto tša sebopego seo se ithutwago di tla fetoga ge dimolekule tša meetse di tsenywa ka gare ga sebopego sa sona.
Mafelelong, di-polarizabilities tša dibopego ka moka di balwa gape maemong a PM6 ka go šomiša mokgwa wa seka-empirical. Go ile gwa lemogwa peleng gore polarizability ya bontši bja didirišwa e ithekgile ka mabaka a fapa-fapanego. Taba ya bohlokwa kudu ke bophagamo bja sebopego seo se ithutwago. Bakeng sa dibopego ka moka tšeo di akaretšago mohuta wa mathomo wa tirišano magareng ga 3PVA le 2NaAlg (tirišano e direga ka nomoro ya athomo ya khapone ya 10), polarizability e kaonafatšwa ka tlaleletšo ya glycerol. Polarizability e oketšega go tšwa go 29.690 Å go ya go 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 le 54.638 Å ka lebaka la ditirišano le diyuniti tša 1, 2, 3, 4 le 5 tša glycerol. Ka go realo, go hweditšwe gore molekule wa mohlala wo o nago le polarizability ye e phagamego kudu ke 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly, mola molekule wa mohlala wo o nago le polarizability ya fase kudu e le 3PVA-(C10)2NaAlg, yeo e lego 29.690 Å.
Tekolo ya ditlhaloši tša QSAR e utollotše gore sebopego seo se emelago 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly ke sona seo se arabelago kudu bakeng sa tirišano ya mathomo yeo e šišintšwego.
Bakeng sa mokgwa wa bobedi wa tirišano magareng ga trimer ya PVA le dimer ya NaAlg, dipoelo di bontšha gore ditefišo tša bona di swana le tšeo di šišintšwego karolong ya go feta bakeng sa tirišano ya mathomo. dibopego ka moka di na le tefo ya elektroniki ya lefela, seo se ra gore ka moka di boemong bja fase.
Bjalo ka ge go bontšhitšwe go Lenaneo 4, dikelo tša TDM (tšeo di balwago maemong a PM6) tša Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg di oketšegile go tšwa go 11.581 Debye go ya go 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, le 15.756 ge Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg e ile ya arabela le diyuniti tše 1, 2, 3, 4, 5, le 6 tša glycerol. Le ge go le bjalo, palomoka ya maatla e a fokotšega ka go oketšega ga palo ya diyuniti tša glycerol, gomme ge Term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg e dirišana le palo ye e itšego ya diyuniti tša glycerol (1 go ya go 6), palomoka ya maatla ke − 996.985, − 1129.013, − 1267.211, − 1321.775, − 1418.964, le − 1637.432 eV, ka ho latellana.
Bakeng sa kgonego ya bobedi ya tirišano, IP, Log P le polarizability le tšona di balwa maemong a PM6 a teori. Ka gona, ba ile ba lebelela ditlhaloso tše tharo tše matla kudu tša go arabela ga dimolekule. Bakeng sa dibopego tšeo di emelago End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg yeo e dirišanago le diyuniti tša 1, 2, 3, 4, 5 le 6, IP e oketšega go tloga go −9.385 eV go ya go −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 le −8.900 eV. Le ge go le bjalo, boleng bja Log P bjo bo balwago bo be bo le fase ka lebaka la polasetiki ya End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ka glycerol. Ge diteng tša glycerol di oketšega go tloga go 1 go ya go 6, dikelo tša yona di ba -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 le -10.53 go e na le -3.643. Mafelelong, ya data ya polarizability e bontšhitše gore go oketša diteng tša glycerol go feleleditše ka go oketšega ga polarizability ya Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg. Polarizability ya molekule wa mohlala Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg e oketšegile go tšwa go 31.703 Å go ya go 63.198 Å ka morago ga tirišano le diyuniti tše 6 tša glycerol. Go bohlokwa go lemoga gore go oketša palo ya diyuniti tša glycerol ka kgonagalo ya tirišano ya bobedi go dirwa go tiišetša gore go sa šetšwe palo ye kgolo ya diathomo le sebopego se se raraganego, tshepedišo e sa kaonafatšwa ka go oketšega ga diteng tša glycerol. Ka go realo, go ka thwe mohlala wo o lego gona wa PVA/Na Alg/glycerin o ka tšea legato la dibetri tša lithium-ion ka bontši, eupša go nyakega nyakišišo le tlhabollo ye ntši.
Go hlaola bokgoni bja go tlama bja bokagodimo go adsorbate le go sekaseka ditirišano tše di kgethegilego magareng ga ditshepedišo go nyaka tsebo ya mohuta wa kgokagano yeo e lego gona magareng ga diathomo dife goba dife tše pedi, go raragana ga ditirišano tša magareng ga dimolekule le tša ka gare ga dimolekule, le kabo ya segokanyipalo sa dielektherone ya bokagodimo le adsorbent. Kitlano ya dielektherone ntlheng ya bohlokwa ya kgokagano (BCP) magareng ga diathomo tše di dirišanago e bohlokwa kudu bakeng sa go hlahloba matla a kgokagano tshekatshekong ya QTAIM. Ge segokanyipalo sa tefo ya dielektherone se le godimo, ke moo tirišano ya covalent e tsepamego kudu gomme, ka kakaretšo, ke moo segokanyipalo sa dielektherone se lego godimo dintlheng tše tše bohlokwa. Go feta fao, ge bobedi palomoka ya segokanyipalo sa maatla a dielektherone (H (r)) le segokanyipalo sa tefo ya Laplace (∇2ρ(r)) di ka fase ga 0, se se laetša go ba gona ga ditirišano tša covalent (ka kakaretšo). Ka lehlakoreng le lengwe, ge ∇2ρ(r) le H(r) di feta 0.54, e laetša go ba gona ga ditirišano tšeo e sego tša covalent (kgapetla ye e tswaletšwego) tša go swana le ditlemo tša hydrogen tše di fokolago, maatla a van der Waals le ditirišano tša electrostatic. Tshekatsheko ya QTAIM e utollotše tlhago ya ditirišano tšeo e sego tša covalent ka dibopegong tše di ithutilwego bjalo ka ge go bontšhitšwe go Ditshwantšho 7 le 8. Go ya ka tshekatsheko, dimolekule tša mohlala tšeo di emelago 3PVA − 2Na Alg le Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg di bontšhitše go tsepama mo go phagamego go feta dimolekule tšeo di dirišanago le diyuniti tše di fapanego tša glycine. Se ke ka lebaka la gore palo ya ditirišano tšeo e sego tša covalent tšeo di atilego kudu ka sebopegong sa alginate go swana le ditirišano tša electrostatic le ditlemo tša hydrogen di kgontšha alginate go tsepamiša ditswaki. Go feta fao, dipoelo tša rena di bontšha bohlokwa bja ditirišano tšeo e sego tša covalent magareng ga dimolekule tša mohlala wa 3PVA − 2Na Alg le Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg le glycine, e laetša gore glycine e kgatha tema ye bohlokwa go fetošeng tikologo ya elektroniki ka kakaretšo ya ditswaki.
QTAIM and analysis ya molekule mohlala 3PVA − 2NaAlg sebelisana le (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, le (f) 5Gly.