Desarrollo de un campo de fuerza dimetilsulfóxido ? dioxígeno para simulaciones computaciones de baterías de litio

W. SCHMICKLER; E. D. SCHULTE; G. D. BELLETTI; P. M. QUAINO

Encuentro; VIII Encuentro de Física y Química de Superficies; 2018

Universidad Nacional de San Luis

Enlos últimos tiempos se ha reavivado la investigación en bateríasrecargables de Li-aire en medio no acuoso, como una opciónalternativa de dispositivos de almacenamiento de energía. Existenpocos trabajos teóricos relacionados con el estudio de estasbaterías que buscan aclarar, entre otros aspectos, los cambiosproducidos por el solvente no acuoso en el mecanismo y reactividad delas superficies electródicas.Eneste contexto, el presente trabajo pretende contribuir a los estudiosatomísticos de baterías Li-aire que involucren O2como reactivo y dimetilsulfóxido (DMSO) como solvente no acuoso,mediante la generación de un campo de fuerzas (Force Field) quedescriba las interacciones existentes entre estas moléculas. Estesolvente fue seleccionado ya que presenta relativamente buenosresultados en su aplicación en baterías, según trabajos previos1.Sedesarrolló así un protocolo robusto y automatizado para laobtención de los parámetros de las contribuciones intermolecularesdel campo de fuerza para el sistema O2? DMSO, adecuado para simulaciones de clásicas de fase condensada.Todos los parámetros obtenidos se derivan exclusivamente de cálculosde primeros principios. A su vez, se emplean cálculos de dinámicamolecular clásica a través de un enfoque iterativo similar alpropuesto por Cacelli et al2.A continuación, el campo de fuerzas resultante fue probado yvalidado con simulaciones de dinámica molecular clásica paracalcular propiedades termodinámicas y observables macroscópicos quecaractericen al sistema, comparando así dichos resultados concontrapartes experimentales disponibles. Se encontró que, enpromedio, los resultados proporcionan una descripción consistentedel sistema investigado al compararlos con experimentales y otroscampos de fuerza existentes en la literatura.Referencias1. Bhatt, M. D., Geaney, H., Nolan, M., y O?Dwyer, C. ?Keyscientific challenges in current rechargeable non-aqueous Li-O2batteries: experiment and theory?. PCCP,Vol. 16, No. 24, 12093?130, 2014.2. Cacelli, I., Cimoli, A., Livotto, P. R., y Prampolini, G. ?Anautomated approach for the parameterization of accurateintermolecular force-fields: Pyridine as a case study?. Journalof Computational Chemistry,Vol. 33, No. 10, 1055?1067, 2012. p { margin-bottom: 0in; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 10); text-align: justify; }p.western { font-family: "CMR10", "Times New Roman", serif; font-size: 11pt; }p.cjk { font-family: "SimSun", "宋体"; font-size: 11pt; }p.ctl { font-family: "CMR10", "Times New Roman"; font-size: 10pt; }a:link { color: rgb(5, 99, 193); }