Визначення окисно-відновного потенціалу активних сполук в електродах метал-іонних батарей за допомогою методів теорії функціонала густини

Abstract

Актуальністю даної роботи є можливість замінити дорогі та токсичні катодні матеріали у метал-іонних батареях органічними молекулами для покращення їх ефективності, позбавлення токсичності та зменшення собівартості. В ході даної роботи було показано, що функціонал Міннесоти M062X з урахуванням коррекції на дисперсію та базисним набором Альрікса для опису молекулярних орбіталей def2-TZVPD з включенням поляризаційних та дифузних функцій та модель сольватації SMD відтворює експериментальні дані на високому рівні з показниками кореляції R 2 = 0,934 та MAE=0,22 і його може бути використано для комп’ютерних обчислень окисно-відновного потенціалу органічних молекул.

The relevance of this work is the possibility of replacement of the expensive and toxic cathode materials in metal-ion batteries with organic molecules to improve their efficiency, reduce toxicity and cost of production. In this work we show the method of computing redox potential with Minnesota functional M062X with dispersion correction and Ahlrichs basis set def2-TZVPD including polarization and diffuse functions together with SMD solvation model, which reproduces the experiment data with a high accuracy with R2 = 0,934; MAE=0,22. In this manner high accurate redox potential can be computed for electrode-active organic molecules.