System Description

3% Polymer (1 chain) % EMI-BF4 (132 ion pairs) % Carbon (57 platelets)

Simulation conditions

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

Simulation statistics

koguenergia: Konfiguratsioonienergia:

Sidemeenergia: Nurgaenergia:

Dihedraalienergia: Coulombi energia:

Temperatuur: Ruumala:

RDF

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

B-C8 (anioon-Teflon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C8.png F-F8 (anioon-Teflon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-F8.png

B-C (anioon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C.png F-C (anioon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-C.png

B-N (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-NA.png F-H1 (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-H1.png

C8-C (Teflon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C8-C.png F8-C (Teflon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F8-C.png

H1-C (katioon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-H1-C.png N-C (katioon-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C.png

H1-F8 (katioon-Teflon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-H1-F8.png N-C8 (katioon-Teflon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C8.png

C-C (grafiit-grafiit): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C-C.png C8-C8 (Teflon-Teflon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C8-C8.png

B-B (anioon-anioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-B.png N-N (katioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-NA.png

N-C1 (katioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C1.png N-CE (katioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-CE.png

RDF graafikud simulatsiooni lõpust:

B-CW (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CW.png B-CR (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CR.png

B-C1 (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C1.png B-CE (anioon-katioon): File:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png

Coordination sphere radii

TODO

MSD

MSD:

MSD Arvutamiseks lõikasin HISTORY faili 1ns pikkusteks juppideks ja arvutasin iga jupi MSD eelmistest sõltumatult.

C (grafiit): C8 (Teflon):

N (katioon): B (anioon):

Diffusion coefficent

TODO

Coordination time evolution plots

Coordination lifetime

Typical clusters

XYZ file

Nurkade jaotus:

C8-C8-C8 (Teflon): C8-C8-C8-C8 dihedraal:

CR-NA-C1: CW-NA-C1:

NA-C1-CE: CR-NA-C1-CE dihedraal:

NPT Simulatsioon 40Å boksis 52 lehekesest grafiidist, 2 jupist Teflonist (20 lüli kummaski) ja 132 ioonpaarist EMI+BF4 10 ns jooksul. Teflonit on massi järgi 6%:

koguenergia: Konfiguratsioonienergia:

Sidemeenergia: Nurgaenergia:

Dihedraalienergia: Coulombi energia:

Temperatuur: Ruumala:

MSD:

C (grafiit): C8 (Teflon):

N (katioon): B (anioon):

Nurkade jaotus:

C8-C8-C8 (Teflon): C8-C8-C8-C8 dihedraal:

CR-NA-C1: CW-NA-C1:

NA-C1-CE: CR-NA-C1-CE dihedraal:

Difusioonikoefitsendid

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

BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi):

Koos 3% Tefloniga: D=6.473e-9 cm^2/s

Koos 6% Tefloniga: D=8.306e-9 cm^2/s

EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi):

Koos 3% Tefloniga: D=3.250e-8 cm^2/s.

Koos 6% Tefloniga: D=4.793e-8 cm^2/s.

Struktuuri kirjeldus

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.

Ioonide koordineerimise eluiga

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: