卤素掺杂聚甲基苯基硅烷的电子结构的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)研究卤素(F2,Cl2,Br2,I2,ICl)掺杂聚甲基苯基硅烷(PMPSi)的电子结构.在BH&HLYP/6-31G*水平上优化PMPSi,交错构象为最稳定构象.在此构象上优化卤素掺杂PMPSi并比较结构变化,进一步探讨复合物的前线轨道能量、吸收光谱等性质.结果表明,最高占据轨道(HOMO)的能量几乎保持不变,而最低空轨道(LUMO)的能量降低,能隙按Cl2>F2>ICl>Br2>I2顺序减小.以致电子由HOMO-1→LUMO跃迁,使复合物在吸收光谱中发生红移,在可见光区有较强的吸收峰.自然键轨道(NBO)理论分析表明电荷从主链向卤素转移.所有复合物经基组叠加误差(BSSE)校正后的相互作用能为-0.61～-3.20 kcal/mol,且掺杂剂的极性越大,复合物的相互作用能越大.并讨论掺杂剂位置对复合物的能隙和相互作用能的影响.该研究为PMPSi的相关研究提供理论线索和依据.

稀土元素掺杂锂离子固态电解质的研究进展

相对于锂离子电池易漏易挥发易燃烧的有机液态电解质而言,固态电解质由于不可燃、无副反应、电化学窗口较宽和电化学性能稳定等优点,开始受到关注。但是,较高的晶界阻抗和较低的离子电导率限制了固态电解质的进一步发展。基于稀土元素在改善固态电解质结构和性能的独特机制,近年来稀土元素掺杂的锂离子固态电解质成为当下的研究热点。本文旨在通过回顾稀土元素掺杂的石榴石型电解质、硫化物型电解质、NASICON型电解质、钙钛矿型电解质和聚合物电解质的研究进展,阐述稀土元素掺杂固态电解质的改性机制,包括结构改善、形貌修饰和空位优化等,为固态电解质的进一步发展提供新的研究思路。