密度汎関数理論計算を用いた非水レドックスフロー電池のための金属アセチルアセトナートのポテンシャル,溶解度と安定性の予測【Powered by NICT】

Kucharyson J. F.; Cheng L.; Tung S. O.; Curtiss L. A.; Thompson L. T.

文献

J-GLOBAL ID：201702226485712108 整理番号：17A0938773

密度汎関数理論計算を用いた非水レドックスフロー電池のための金属アセチルアセトナートのポテンシャル,溶解度と安定性の予測【Powered by NICT】

Predicting the potentials, solubilities and stabilities of metal-acetylacetonates for non-aqueous redox flow batteries using density functional theory calculations

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資料名：
巻： 5 号： 26 ページ： 13700-13709 発行年： 2017年
JST資料番号： W0204B ISSN： 2050-7488 CODEN： JMCAET 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

新しい活性材料は性能を改善し,網スケールのエネルギー貯蔵アプリケーションのための非水性レドックスフロー電池(RFB)のコストを低減するために必要である。,ほとんど経験的された,より良い性能を示す材料を開発する努力は,構造的,電子的およびRFB関連機能特性間の関係のより良い理解から利益を得るであろう。金属アセチルアセトナート,RFBでの使用のための有望性を示している,それらの実験的に測定した標準電位,溶解度,安定性(サイクル生活)の間の相関を記述する金属配位錯体のに着目し,密度汎関数理論(DFT)計算から決定した化学的,構造的及び電子的性質を選択した。トレーニングセットはアセチルアセトナート配位子に5種類の金属および11種の異なる置換基を含む16錯体から成っていた。これらの化合物の標準電位を計算し,実験的に測定した結果と良く一致した。溶媒和エネルギーと双極子モーメントに基づく予測式,二容易に計算特性を実験的に決定した溶解度をモデル化した。重要なことに,著者らはアセチルアセトナートの安定性のための記述子を同定することができた。,与えられた劣化度のサイクル寿命として定量化し,実験的に決定された安定性は,複合体の金属上の最高被占分子軌道(HOMO)や最低非占有分子軌道(LUMO)の割合と相関していた。割合は配位子無実の程度(既約性)によって影響される,最も無害な配位子をもつ錯体が最も安定な酸化還元反応をもたらした。この目的のために,金属上のHOMOとLUMOのほぼ80%で,VO(アセチルアセトナート)2およびFe(アセチルアセトナート)3が最も安定な酸化と還元半反応を有していた。本論文で提示した構造-機能関係と相関は,RFB応用のための新しい,高度に可溶性と安定な複合体を予測するために使用することができた。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【Powered by NICT】

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太陽電池 , 二次電池 , 電気化学一般 , 遷移金属錯体一般 , 高分子固体の物理的性質

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