Elektrood-03-npt: Difference between revisions

From Intelligent Materials and Systems Lab

 
(3 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 1: Line 1:
= System Description =
= System Description =
3% Polymer (1 chain) % EMI-BF4 (132 ion pairs) % Carbon (57 platelets)  
2.7% Polymer (1 chain) 61.7% EMI-BF4 (132 ion pairs) 35.6% Carbon (57 platelets)


= Simulation conditions =
= Simulation conditions =
Line 108: Line 108:
B-CE (anioon-katioon):
B-CE (anioon-katioon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png|320px]]
X is the mass center of the N-C-N-C-C ring of the cation.
X-B (cation-anion):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-X-B.png|320px]]
X-F (cation-anion):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-X-F.png|320px]]
B-C1 (anion-cation):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-B-C1.png|320px]]
X-C (cation-carbon):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-X-C.png|320px]]
B-C (anion-carbon):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-B-C.png|320px]]
B-C8 (anion-Teflon):
[[Image:elektrood-1x1-npt-RDF-B-C8.png|320px]]


== Coordination sphere radii ==
== Coordination sphere radii ==
Line 115: Line 132:
= MSD =
= MSD =


MSD Arvutamiseks lõikasin HISTORY faili 1ns pikkusteks juppideks
MSD was calculated from the last 2 ns of each simulation.
ja arvutasin iga jupi MSD eelmistest sõltumatult.


C (grafiit):
C (grafiit):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-MSD-C.png|320px]]
[[Image:elektrood-1x1-npt-MSD-C.png|320px]]
C8 (Teflon):
C8 (Teflon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-MSD-C8.png|320px]]
[[Image:elektrood-1x1-npt-MSD-C8.png|320px]]


N (katioon):
CR (katioon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-MSD-NA.png|320px]]
[[Image:elektrood-1x1-npt-MSD-CR.png|320px]]
B (anioon):
B (anioon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-MSD-B.png|320px]]
[[Image:elektrood-1x1-npt-MSD-B.png|320px]]


== Diffusion coefficent ==
== Diffusion coefficent ==


<s>
Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.
Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.


BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): D=6.473e-9 cm^2/s
BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): D=6.473e-9 cm^2/s


EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): D=3.250e-8 cm^2/s.
EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): D=3.250e-8 cm^2/s.</s>


= Coordination time evolution plots =
= Coordination time evolution plots =

Latest revision as of 09:21, 22 May 2009

System Description

2.7% Polymer (1 chain) 61.7% EMI-BF4 (132 ion pairs) 35.6% Carbon (57 platelets)

Simulation conditions

NPT Simulation in a 40Å^3 box. No electric field applied. Length: 10ns.

Simulation statistics

koguenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcns.png Konfiguratsioonienergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcfg.png

Sidemeenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engbnd.png Nurgaenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engang.png

Dihedraalienergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engdih.png Coulombi energia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcpe.png

Temperatuur: 40A-57C-1T-132E-npt-temp.png Ruumala: 40A-57C-1T-132E-npt-volume.png

Distribution of angles

C8-C8-C8 (Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C8.png C8-C8-C8-C8 dihedraal: 40A-57C-1T-132E-npt-DIH-C8C8.png

CR-NA-C1: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nr.png CW-NA-C1: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nw.png

NA-C1-CE: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C1.png CR-NA-C1-CE dihedraal: 40A-57C-1T-132E-npt-DIH-NCd.png

RDF

RDF graafikud. Graafikud järjekorras alt üles kujutavad ajahetki simulatsiooni jooksul 0.5 ns sammuga.

B-C8 (anioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C8.png F-F8 (anioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-F8.png

B-C (anioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C.png F-C (anioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-C.png

B-N (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-NA.png F-H1 (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-H1.png

C8-C (Teflon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C.png F8-C (Teflon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F8-C.png

H1-C (katioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-C.png N-C (katioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C.png

H1-F8 (katioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-F8.png N-C8 (katioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C8.png

C-C (grafiit-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C-C.png C8-C8 (Teflon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C8.png

B-B (anioon-anioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-B.png N-N (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-NA.png

N-C1 (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C1.png N-CE (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-CE.png

RDF graafikud simulatsiooni lõpust:

B-CW (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CW.png B-CR (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CR.png

B-C1 (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C1.png B-CE (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png

X is the mass center of the N-C-N-C-C ring of the cation.

X-B (cation-anion): Elektrood-1x1-npt-RDF-X-B.png X-F (cation-anion): Elektrood-1x1-npt-RDF-X-F.png

B-C1 (anion-cation): Elektrood-1x1-npt-RDF-B-C1.png X-C (cation-carbon): Elektrood-1x1-npt-RDF-X-C.png

B-C (anion-carbon): Elektrood-1x1-npt-RDF-B-C.png B-C8 (anion-Teflon): Elektrood-1x1-npt-RDF-B-C8.png

Coordination sphere radii

TODO

MSD

MSD was calculated from the last 2 ns of each simulation.

C (grafiit): Elektrood-1x1-npt-MSD-C.png C8 (Teflon): Elektrood-1x1-npt-MSD-C8.png

CR (katioon): Elektrood-1x1-npt-MSD-CR.png B (anioon): Elektrood-1x1-npt-MSD-B.png

Diffusion coefficent

Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.

BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): D=6.473e-9 cm^2/s

EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): D=3.250e-8 cm^2/s.

Coordination time evolution plots

Koordinatsiooni ajalise evolutsiooni graafikute arvutamisel loeti NA aatomi (EMI-iooni lämmastikuaatom) ümber koordinatsioonisfääri raadiuseks 5.7Å. Iga graafik kujutab ühe BF4-iooni koordineerumist kõikide EMI-ioonide lämmastikuaatomitega.

Iga viienda BF4-iooni graafikul on selgelt näha lahkumine ühe EMI-iooni juurest ja saabumine uue EMI-iooni juurde ilma hiljem tagasi pöördumata.

Näiteid koordineerimise ajalise käigu graafikutest:

40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-01.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-05.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-09.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-13.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-16.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-17.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-22.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-23.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-28.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-30.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-35.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-40.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-45.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-50.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-55.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-60.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-65.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-70.png

Coordination lifetime

TODO

Typical clusters

Ioonvedelik täidavad simulatsiooniboksi servast servani. Ioonvedeliku sees on mõned suured enam-vähem ümmargused gradiidi klastrid. Tefloniahel(ad) on ioonvedeliku sees grafiidist eemal. Kõik EMI-BF ioonid moodustavad ühe suure klastri, paardumata ioone pole.

TODO pildid

XYZ file

File:40A-57C-1T-132E-npt-final.xyz