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Tuméen le ya'abkach nu'ukulo'ob sodio, le baterías iones sodio (NIBs) representan jump'éel solución alternativa prometedora utia'al u almacenamiento energía electroquímica. Bejla'e', le noj bejo' obstáculo ti' le ma'alo'ob le ma'alo'obtal NIB jach u si'ipil materiales electrodos u páajtal u reversiblemente almacenar leti' liberar iones sodio ichil ya'ab k'iin. Le o'olale', le ba'ax ku kaxtik le xooko' jach u investigar teóricamente le efecto le adición glicerol ti' le alcohol polivinilo (PVA) yéetel le mezclas alginato sodio (NaAlg) bey materiales electrodo NIB. Le xooko' ku ts'áaik u yóol ti' le descriptores electrónicos, térmicos yéetel cuantitativos u relación estructura-actividad (QSAR) ti' le electrolitos polímeros basados ​​ti' PVA, alginato sodio yéetel mezclas glicerol. Le ba'alo'oba' ku xak'alta'al yéetel métodos semi-empíricos yéetel teoría funcional ti' densidad (DFT). Tuméen le análisis estructural tu ye'esaj u detalles le interacciones ichil PVA leti' alginato yéetel glicerol, u energía le brecha banda (Eg) bin investigada. Le ba'ax ku yila'alo' ku ye'esik u le adición glicerol resulta ti' jump'éel disminución ti' le je'o' Eg u 0.2814 eV. Le superficie potencial electrostático molecular (MESP) ku ye'esik u t'o'oxol le regiones ayik'al ti' electrones yéetel óotsil ti' electrones yéetel kuuch moleculares ti' tuláakal le yaan electrolito. Le parámetros térmicos estudiados incluyen entalpía (H), entropía (ΔS), Buka'aj u ba'al u ooxoj (Cp), energía libre u Gibbs (G) yéetel ooxoj le formación. Beyxan, ya'ab descriptores cuantitativos u relación estructura-actividad (QSAR) bey le súutuko' dipolo total (TDM), energía total (E), potencial ionización (IP), Log P yéetel polarizabilidad bino'ob investigados ti' le xooko'. Le ba'ax ts'o'ok u yila'alo' tu ye'esaj u H, ΔS, Cp, G yéetel TDM aumentaron yéetel le aumento ti' le temperatura yéetel le contenido glicerol. Ichil, u yooxol le formación, IP yéetel E disminuyó, ku mejoró le reactividad yéetel le polarizabilidad. Beyxan, tumen ku ts'áabal glicerol, le voltaje celular aumentó ti' 2.488 V. DFT yéetel PM6 cálculos basados ​​ti' electrolitos basados ​​ti' glicerol PVA leti' Na Alg rentables muestran u páajtal reemplazar parcialmente baterías iones litio debido a u multifuncionalidad, ba'ale' k'a'abéet asab mejoras yéetel investigación.
Kex le baterías iones litio (LIBs) ku meyajtiko'ob ampliamente, u ka'anatako'ob enfrenta ya'ab limitaciones debido a u kuxtal ciclo corto, ka'anal ta manaj, yéetel preocupaciones ti' seguridad. Le baterías iones sodio (SIBs) je'el u páajtal u suut jump'éel alternativa viable ti' le LIBs debido a u amplia disponibilidad, yáanal ta manaj, yéetel ma' toxicidad le elemento sodio. Le baterías iones sodio (SIBs) ku suutikuba'ob jump'éel t.u.m almacenamiento energía Amal ka'atéen asab k'a'anan utia'al u dispositivos electroquímicos1. Le baterías iones sodio ku dependen jach ti' le electrolitos utia'al u facilitar le transporte iones yéetel generar corriente eléctrica2,3. Le electrolitos líquidos ku beeta'al chuunil laat'a'an tumen sales metales yéetel disolventes orgánicos. Le aplicaciones prácticas k'a'abet u consideración cuidadosa ti' le seguridad le electrolitos líquidos, especialmente ken le batería táan sometida ti' estrés térmico wa eléctrico4.
Le baterías iones sodio (SIBs) ku pa'ta'al u reemplazar le baterías iones litio ti' jump'éel futuro cercano debido a u abundantes reservas océanas, ma' toxicidad, yéetel yáanal ta manaj xooko'obo'. U ts'áabal le nanomateriales ts'o'ok u acelerar u ma'alo'ob u almacenamiento datos, dispositivos electrónicos yéetel ópticos. Ya'abkach ts'íibo'ob ts'o'ok u ye'esik u búukinta'al jejeláas nanoestructuras (je'ebix, óxidos metales, grafeno, nanotubos yéetel fullerenos) ti' baterías iones sodio. Le investigación ts'o'ok u centrado ti' le ma'alo'ob materiales ánodos, incluyendo polímeros, utia'al u baterías iones sodio debido a u versatilidad yéetel amistad yéetel le ka'a jeets'. Le k'ana'an ju'uno'ob investigación ti' le sikte baterías polímero recargables Ba'ale' duda aumentará. Túumben materiales electrodo polímero yéetel ba'ax yéetel propiedades únicas ku probables u abrir le bejo' utia'al u tecnologías almacenamiento energía respetuosa yéetel le ka'a jeets'. Kex ts'o'ok u xak'alta'al jejeláas materiales ti' electrodo polímero uti'al u meyaj ti' baterías iones sodio, le kúuchila' láayli' ti' u yáax p'isibij ma'alo'ob. Utia'al u baterías iones sodio, k'a'abéet u xak'alta'al uláak' materiales polímeros yéetel jejeláas configuraciones estructurales. Yóok'ol k k'ajóolil bejla'e' ti' le mecanismo almacenamiento iones sodio ti' materiales electrodos polímero, je'el u páajtal u hipotético u múuch' carbonilo, radicales libres, yéetel heteroátomos ti' le yaan conjugado páajtal u meyaj bey lu'umo'oba' activos utia'al u interacción yéetel iones sodio. Le o'olale', jach k'a'anan u beeta'al túumben polímeros yéetel jump'éel ka'anal densidad ti' le kúuchilo'ob activos. Le electrolito polímero ti' gel (GPE) leti' jump'éel ma'alo'obtal alternativa ku mejora le fiabilidad le batería, conductividad iones, ma' fugas, ka'anal flexibilidad, yéetel ma'alo'ob rendimiento12.
Le matrices polímeros incluyen materiales bey PVA yéetel óxido polietileno (PEO)13. Le polímero permeable ti' gel (GPE) ku inmoviliza le electrolito líquido ti' le matriz polímero, ku reduce le riesgo fugas ti' comparación yéetel le separadores comerciales14. PVA jach jump'éel polímero biodegradable sintético. Yaan jump'éel ka'anal permitividad, jach barato yéetel ma' tóxico. Le xooko'obo' leti'e' k'ajóolta'an tumen u propiedades formadoras u cha'ano', estabilidad química yéetel adherencia. Xan yaan ti' múuch' meyajo'ob (OH) yéetel juntúul ka'anal densidad potencial u reticulación15,16,17. Mezcla polímeros, adición plastificante, adición compuesto yéetel kaambalilo'ob polimerización in situ u utilizado yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u conductividad le electrolitos polímeros basados ​​ti' PVA utia'al u xu'ulsiko'ob u cristalinidad le matriz yéetel ya'abtal le flexibilidad tsolokbal18,19,20.
Le mezcla jach jump'éel método Páaybe'en uti'al u ma'alo'obkíinsiko'ob materiales poliméricos uti'al u aplicaciones industriales. Le mezclas polímeros ku meyajtiko'ob tu menudo utia'al: (1) ma'alo'obkíinsiko'ob u propiedades procesamiento polímeros ku yúuchul ti' aplicaciones industriales; (2) ma'alo'obkíinsiko'ob u propiedades químicas, físicas yéetel mecánicas ti' le materiales biodegradables; yéetel (3) adaptar u ti' le demanda jáan k'eexpajal utia'al túumben materiales ti' le industria envasado janalbe'eno'ob. Ma' je'ex le copolimerización, le mezcla polímeros jach jump'éel tuukula' yáanal ta manaj ku meyajtiko'ob procesos físicos simples kúuchil procesos químicos complejos utia'al u kaxta'al u yúuchul le propiedades deseadas21. Utia'al u beeta'al homopolímeros, jejeláas polímeros je'el u páajtal u interactuar yo'osal muuk' dipolo-dipolo, enlaces hidrógeno, wa complejos transferencia kuuch22,23. Mezclas hechas u polímeros ku yúuchul yéetel sintéticos páajtal combinar ma'alo'ob biocompatibilidad yéetel excelentes propiedades mecánicas, creando jump'éel xooko'obo' superior ti' jump'éel tojol producción t'okik24,25. Le o'olale', ts'o'ok u yaantal nuxi' k'ana'an ju'uno'ob ti' le sukbenilo'ob materiales poliméricos biorelevantes yo'osal u mezcla polímeros sintéticos yéetel ku yúuchul. PVA je'el u páajtal u combinar yéetel alginato sodio (NaAlg), celulosa, quitosano yéetel almidón26.
Le alginato sodio jach jump'éel polímero ku yúuchul yéetel polisacárido aniónico extraído ti' le algas marrones marinas. Le alginato sodio consiste ti' β-(1-4)-enlazado D-manurónico ácido (M) yéetel α-(1-4)-enlazado L-gulurónico ácido (G) organizados ti' formas homopoliméricas (poli-M yéetel poli-G) yéetel bloques heteropolímeros (MG wa GM)27. Le contenido yéetel le relación relativa ti' le bloques M yéetel G yaan jump'éel efecto significativo ti' le propiedades químicas yéetel físicas ti' le alginato28,29. Le alginato sodio jach ampliamente utilizado yéetel estudiado debido a u biodegradabilidad, biocompatibilidad, yáanal ta manaj, ma'alo'ob propiedades formadoras u cha'ano', yéetel ma' toxicidad. Ba'ale', jump'éel nuxi' meyaj ku u múuch' hidroxilo libre (OH) yéetel carboxilato (COO) ti' le tsolokbal alginato ku beetik u le alginato jach hidrófilo. Ba'ale', le alginato yaan ti' óotsil propiedades mecánicas debido a u fragilidad yéetel rigidez. Le o'olale', le alginato je'el u páajtal u combinado yéetel uláak' materiales sintéticos yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u sensibilidad ja' yéetel propiedades mecánicas30,31.
Bey ma' diseñar túumben materiales electrodos, cálculos DFT ku utilizan tu menudo utia'al u evaluar le factibilidad fabricación túumben materiales. Beyxan, le cientifico'obo' ku meyajtiko'ob modelado molecular uti'al u confirmar yéetel predecir ya'ala'al máaxo'ob máano'ob experimentales, ahorrar k'iin, xu'ulsiko'ob residuos químicos, ka predecir comportamiento interacción32. Le modelado molecular ts'o'ok u suut jump'éel k'ab jach k'a'anan yéetel k'a'anan ti' le ciencia ti' ya'abkach kúuchilo'ob, ichil le je'elo'oba' yaan ciencia materiales, nanomateriales, química computacional yéetel descubrimiento drogas33,34. Yéetel programas u modelado, le científicos páajtal kéen p'áatak Jun datos moleculares, incluyendo energía (ooxoj formación, potencial ionización, energía activación, etc.) yéetel geometría (ángulos enlace, longitudes enlace, yéetel ángulos torsión)35. Beyxan, u páajtal u calcular u propiedades electrónicas (kuuch, energía u brecha banda HOMO yéetel LUMO, afinidad electrónica), propiedades espectrales (modos yéetel intensidades vibratorias características bey espectros FTIR), yéetel propiedades u granel (volumen, difusión, viscosidad, módulo, etc.)36.
LiNiPO4 ye'esik ventajas potenciales ti' le competición yéetel materiales electrodos positivos u batería ion litio debido a u ka'anal densidad energía (tensión meyaj yan 5.1 V). Utia'al u aprovechar plenamente le ventaja LiNiPO4 ti' le región ka'anal voltaje, le voltaje meyaj k'a'abéet u Éens tuméen le electrolito ka'anal voltaje desarrollado bejla'e' chéen je'el permanecer relativamente estable ti' voltajes yáanal 4.8 V. Zhang et el. tu xak'altaj u dopaje tuláakal le metales transición 3d, 4d yéetel 5d ti' le ts'ono'oto' Ni ti' LiNiPO4, tu yéeyaj le patrones dopaje yéetel excelente rendimiento electroquímico, ka ajustó le voltaje meyaj ti' LiNiPO4 mientras u mantiene le estabilidad relativa ti' u rendimiento electroquímico. Le voltajes meyaj asab bajos tu k'amo'ob bino'ob 4.21, 3.76, yéetel 3.5037 uti'al Ti, Nb, yéetel Ta-dopado LiNiPO4, respectivamente.
Le o'olale', le ba'ax ku kaxtik le xooko' jach u investigar teóricamente le efecto glicerol bey plastificante ti' le propiedades electrónicas, descriptores QSAR yéetel propiedades térmicas ti' le yaan PVA leti' NaAlg utilizando cálculos mecánicos cuánticos utia'al u ka'anatako'ob ti' baterías ion-ion recargables. Le interacciones moleculares ichil le bix PVA leti' NaAlg yéetel glicerol bino'ob analizadas utilizando le teoría atómica cuántica ti' le moléculas u Bader (QTAIM).
jump'éel bix u molécula ku chíikbesik u múul meyaj PVA yéetel NaAlg ka tu láak' yéetel glicerol bin u optimizado utilizando DFT. Le modelo bin u calculado utilizando software Gaussian 0938 ti' le Departamento Espectroscopía, Centro Nacional u Investigación, El Cairo, Egipto. Le modelos bino'ob optimizados utilizando DFT ti' le B3LYP leti' 6-311G (d, p) level39,40,41,42. Utia'al u yila'al le interacción ichil le modelos estudiados, xook frecuencia realizados ti' le k'iino' je'el xano' nivel teoría demostran le estabilidad le geometría optimizada. U mina'anil frecuencias negativas ichil tuláakal le frecuencias evaluadas ku ye'esik le ba'ax inferida ti' le mínimas positivos verdaderos ti' le superficie energía potencial. Parámetros físicos bey TDM, energía brecha banda HOMO leti' LUMO yéetel MESP bino'ob calculados ti' le k'iino' je'el xano' nivel mecánico cuántico ti' le teoría. Beyxan, yaan parámetros térmicos bey le ooxoj final ti' le formación, energía libre, entropía, entalpía yéetel Buka'aj u ba'al u ooxoj bino'ob calculados utilizando le fórmulas dadas ti' le cuadro 1. Le modelos estudiados bino'ob sometidos ti' le análisis teoría cuántica ti' átomos ti' moléculas (QTAIM) con el fin de identificar le interacciones ku yúuchul ti' le superficies le ba'ax estudiadas. Le k'iino'oba' cálculos u realizaron utilizando le comando "output=wfn" ti' le código software Gaussian 09 ka tu láak' visualizado utilizando le código software Avogadro43.
Tu'ux E leti' le energía interna, P leti' le presión, V leti' le volumen, Q leti' le intercambio ooxoj ichil le yaan yéetel u entorno, T leti' le temperatura, ΔH leti' le k'eexpajal entalpía, ΔG leti' le k'eexpajal energía libre, ΔS leti' le k'eexpajal entropía, a yéetel b leti' le parámetros vibratorios, q leti' le kuuch atómica, ka C leti' le electronidad atómica, 4545. Tu ts'ooke', le k'iino' je'el xano' ba'ax ku optimizaron yéetel le parámetros QSAR bino'ob calculados ti' le nivel PM6 utilizando le software SCIGRESS code46 ti' le Departamento Espectroscopía ti' le Centro Nacional u Investigación ti' El Cairo, Egipto.
Ti' k meyaj anterior47, evaluamos le bix asab probable ku describe le interacción óoxp'éel kúuchilo'ob PVA yéetel ka'ap'éel kúuchilo'ob NaAlg, yéetel glicerol actuando bey juntúul plastificante. Bix u ya'ala'al ka'anal, yaan ka'ap'éel posibilidades uti'al u múul meyaj PVA yéetel NaAlg. Le ka'ap'éel modelos, designados 3PVA-2Na Alg (basado ti' le meyaj ku carbono 10) yéetel término 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg, yaan ti' le asab chan brecha energía value48 ti' comparación yéetel le uláak' ba'ax consideradas. Le o'olale', le efecto u adición Gly ti' le bix asab probable ti' le polímero mezcla PVA leti' Na Alg bin investigado utilizando le ka'ap'éel ba'ax ts'ook: 3PVA-(C10)2Na Alg (referido bey 3PVA-2Na Alg utia'al u sencillez) yéetel término 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg. Je'el bix u ya'alik le ts'íibo'obo', PVA, NaAlg yéetel glicerol je'el u páajtal u beetiko'ob chéen enlaces hidrógeno débiles ichil le múuch' meyajo'ob hidroxilo. Tuméen le trímero PVA yéetel le dímero NaAlg yéetel glicerol ku taasik ya'ab múuch' OH, le Máax ku je'el u páajtal u realizado yo'osal juntúul le múuch' OH. Le yoochel 1 ku ye'esik le interacción ichil le molécula glicerol modelo yéetel le molécula modelo 3PVA-2Na Alg, yéetel le yoochel 2 ye'esik le bix construido ti' le interacción ichil le molécula modelo Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg yéetel jejeláas concentraciones glicerol.
Ba'ax ma'alobtako'ob: (a) Gly yéetel 3PVA − 2Na Alg ku múul meyajo'ob yéetel (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, yéetel (f) 5 Gly.
Ba'ax optimizadas u Term 1Na Alg- 3PVA –Mid 1Na Alg interactuando yéetel (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, yéetel (f) 6 Gly.
Le energía brecha banda electrones jach jump'éel parámetro Páaybe'en u considerar ken u xook le reactividad je'el ba'ax xooko'obo' electrodo. Tumen ku tsolik bix u bisikuba le electrones ken u máan le xooko'obo' ti' cambios externos. Le o'olale', k'a'abéet u estimar le energías brecha banda electrones ti' HOMO leti' LUMO utia'al tuláakal le ba'ax estudiadas. Le cuadro 2 ku ye'esik le cambios ti' le energías HOMO leti' LUMO ti' 3PVA-(C10)2Na Alg yéetel Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg debido a le adición glicerol. Je'el bix u ya'alik ref47, u tojol Eg ti' 3PVA-(C10)2Na Alg jach 0.2908 eV, ka' jo'op' u u tojol Eg ti' le ba'ax ku ye'esik u probabilidad le segunda interacción (es decir, Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg) jach 0.5706 eV.
Ba'ale', kaxta'ab u le adición glicerina resultó ti' jump'éel ligero k'eexpajal ti' le je'o' Eg ti' 3PVA-(C10)2Na Alg. Le ken 3PVA-(C10)2NaAlg interactuó yéetel 1, 2, 3, 4 yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol, u valores Eg sutnaj ti' 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 yéetel 0.281 eV, respectivamente. Ba'ale', yaan jump'éel valioso visión u ka' añadir 3 kúuchilo'ob glicerol, le je'o' Eg sutnaj ti' asab chan u le u 3PVA-(C10)2Na Alg. Le bix u chíikbesik u múul meyaj 3PVA-(C10)2Na Alg yéetel Kanp'éel kúuchilo'ob glicerol leti' le bix u meyaj asab probable. Lela' u k'áat u ya'ale' je'el bix u ya'abtal u kúuchilo'ob glicerinae', ku ya'abtal xan u probabilidadil u múul meyajo'ob.
Ichil, uti'al u ka'ap'éel probabilidad u interacción, le energías HOMO leti' LUMO ti' le moléculas modelo representando Termino 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 1Gly, Termino 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 2Gly, Termino 1Na Alg − 3A – 1Na Alg-1Gly, Termino 1Na Alg Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 4Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 5Gly yéetel Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 6Gly ku suutikuba'ob 1.343, 1.34 7, 0.976, 0.607, 0.604, 0.044, 6.044, yéetel V tu jujuntúulal. Le cuadro 2 ku ye'esik le energías calculadas ti' le brecha banda HOMO leti' LUMO utia'al tuláakal le ba'ax. Beyxan, le bak'paach comportamiento ti' le probabilidades interacción ti' le yáax múuch' ku repete waye'.
Le teoría banda ti' le física estado sólido afirma u bey le brecha banda jump'éel xooko'obo' electrodo disminuye, le conductividad electrónica ti' le xooko'obo' aumenta. Le dopaje jach jump'éel método común utia'al u disminuir le brecha banda materiales cátodo iones sodio. Jiang et al. meyajnaj u dopaje Cu uti'al u ma'alo'obkíinsa'al u conductividad electrónica ti' le materiales capas β-NaMnO2. Utilizando cálculos DFT, tu kaxtajo'ob u le dopaje disminuyó le brecha banda ti' le xooko'obo' u 0.7 eV u 0.3 eV. Le je'ela' ku ye'esik u le dopaje Cu mejora le conductividad electrónica ti' le xooko'obo' β-NaMnO2.
MESP ku ya'ala'al bey le energía interacción ichil le distribución kuuch molecular yéetel jump'éel tin juunal kuuch positiva. MESP ku yila'al bey jump'éel nu'ukula' xoknáalo'obo' uti'al u na'ata'al yéetel u tsoolil u propiedades químicas yéetel u reactividad. MESP je'el u páajtal u utilizado utia'al u entender le mecanismos interacciones ichil materiales poliméricos. MESP ku tsolik bix u t'o'oxol le kuuch ichil le compuesto ku xak'alta'alo'. Beyxan, MESP ku ts'aik a'alajil t'aan yo'osal le kúuchilo'ob ku meyajo'ob ti' le ba'alo'ob ku xak'alta'al32. Le yoochel 3 ku ye'esik le MESP plots ti' 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, yéetel 4Gly 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly predijo ti' le nivel B3LYP leti' 6-311G (d, p) ti' le teoría.
MESP contornos calculados yéetel B3LYP leti' 6-311 g(d, p) utia'al (a) Gly yéetel 3PVA − 2Na Alg interactuando yéetel (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, yéetel (f) 5 Gly.
Ichil, Fig. 4 ye'esik ya'ala'al máaxo'ob máano'ob calculados ti' MESP utia'al u término 1Na Alg- 3PVA – Mid 1Na Alg, término 1Na Alg-3PVA – chúumuk 1Na Alg- 1Gly, término 1Na Alg-3PVA – chúumuk 1Na Alg − 2Gly, término 1Na Alg- 3PVA – Mid Alg- 1Gly, término 1 Termino 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 4Gly, Termino 1Na Alg- 3PVA – Mid 1Na Alg- 5gly yéetel Termino 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 6Gly, respectivamente. Le MESP calculado ku chíikpajal bey jump'éel comportamiento contorno. Le líneas contornos ku chíikpajal tumen jejeláas boonilo'ob. Amal boonil ku chíikbesik jump'éel jela'an je'o' electronegatividad. U boonil chak ku ye'esik le kúuchilo'ob jach electronegativos wa reactivos. Ichil, u boonil k'an ku chíikbesik le kúuchilo'ob neutrales 49, 50, 51 ti' le ba'ax. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob MESP mostraron u le reactividad 3PVA-(C10)2Na Alg aumentó yéetel le aumento u boonil rojo mentik kex le modelos estudiados. Ichil, u muuk'il u boonil chak ti' le mapa MESP ti' le molécula bix u término 1Na Alg-3PVA - Mid 1Na Alg disminuye debido a le interacción yéetel jejeláas contenido glicerol. Le k'eexpajal ti' le distribución u boonil rojo mentik kex le ba'ax propuesta refleja le reactividad, ka' jo'op' u le aumento ti' le intensidad confirma le aumento ti' le electronegatividad ti' le molécula modelo 3PVA-(C10) 2Na Alg debido a le aumento ti' le contenido glicerol.
B3LYP/6-311 g(d, p) calculado MESP Termino de 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg interactuando con (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, y (f) 6 Gly.
Tuláakal le ba'ax ku tukulta'alo'obo' yaan ti'ob u parámetros térmicos bey entalpía, entropía, Buka'aj u ba'al u ooxoj, energía libre yéetel ooxoj formación calculados ti' jejeláas temperaturas ti' le rango 200 K u 500 K. Utia'al u describir le comportamiento le kaambalilo'ob físicos, Beyxan ti' kaambalilo'ob xook u comportamiento electrónico, xan k'a'abéet xook u comportamiento térmico bey jump'éel función u temperatura, ku páajtal u interacción yéetel le uláak' jujuntúulal calculado utilizando le ecuaciones dadas ti' le cuadro 1. Le xook le k'iino'oba' parámetros térmicos ku considera jump'éel indicador Páaybe'en ti' le sensibilidad yéetel estabilidad tales sistemas físicos ti' jejeláas temperaturas.
Tu yo'olal u entalpía le trimero PVA, yáax ku reaccionar yéetel le dímero NaAlg, ts'o'okole' yo'osal le múuch' OH unido ti' le átomo carbono #10, ka finalmente yéetel glicerol. Le entalpíao' leti' jump'éel p'is óolal ti' jump'éel t.u.m termodinámico. Le entalpía jach keet yéetel le ooxoj total ti' jump'éel t.u.m, ba'ax le equivalente ti' le energía interna ti' le yaan asab le producto u volumen yéetel presión. ti' uláak' t'aano'obe', le entalpía ku ye'esik buka'aj ooxoj yéetel meyaj ku ts'áabal wa ku luk'sa'al ti' jump'éel sustancia52.
Le yoochel 5 ku ye'esik le cambios entalpía ichil le reacción 3PVA-(C10)2Na Alg yéetel jejeláas concentraciones glicerol. Le abreviaturas A0, A1, A2, A3, A4, yéetel A5 ku chíikbesik le moléculas modelo 3PVA-(C10)2Na Alg, 3PVA-(C10)2Na Alg − 1 Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg −3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly, yéetel 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly, respectivamente. Le yoochel 5a ku ye'esik u le entalpía ku ya'abtal yéetel u ya'abtal le temperatura yéetel le contenido glicerol. U entalpía le ba'ax ku chíikbesik 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (es decir, A5) ti' 200 K jach 27.966 cal leti' mol, ka' jo'op' u le entalpía le ba'ax ku chíikbesik 3PVA- 2NaAlg ti' 200 K jach 13.490 cal leti' mol. Tu ts'ooke', ts'o'ok u le entalpía jach positiva, le reacción jach endotérmica.
Le entropía ku ya'ala'al bey jump'éel p'is kambalo' ti' le energía ma' yaan ti' jump'éel t.u.m termodinámico cerrado yéetel tu menudo ku considera bey jump'éel p'is kambalo' ti' le desorden le yaan. Le yoochel 5b ku ye'esik u k'eexpajal u entropía 3PVA-(C10)2NaAlg yéetel temperatura yéetel bix u interactúa yéetel jejeláas kúuchilo'ob glicerol. Le gráfico ku ye'esik u le entropía jeelpajal linealmente bey le temperatura aumenta u 200 K u 500 K. Le yoochel 5b ye'esik chika'an u le entropía le bix 3PVA-(C10)2Na Alg tiende u 200 cal leti' K leti' mol ti' 200 K tuméen le modelo 3PVA-(C10)2Na Alg ye'esik menos disorsión encaje. Bix u ya'abtal le temperaturao', le modelo 3PVA-(C10)2Na Alg ku p'áatal ti' desordenado yéetel ku tsolik u ya'abtal le entropía yéetel u ya'abtal le temperaturao'. Beyxan, jach chika'an u le ba'ax 3PVA-C10 2Na Alg- 5 Gly yaan ti' le asab ka'anal je'o' entropía.
Le k'iino' je'el xano' comportamiento ku observa ti' le yoochel 5c, ku ye'esik le k'eexpajal ti' le Buka'aj u ba'al u ooxoj yéetel le temperatura. Le Buka'aj u ba'al u ooxoj leti' le cantidad ooxoj k'a'abeto'ob uti'al u k'e'exel u temperatura jump'éel cantidad dada ti' sustancia tumen 1 °C47. Le yoochel 5c ku ye'esik le cambios ti' le Buka'aj u ba'al u ooxoj le molécula modelo 3PVA-(C10)2NaAlg debido a le interacciones yéetel 1, 2, 3, 4, yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol. Le yoochel ku ye'esik u páajtalil u yooxol le modelo 3PVA-(C10)2NaAlg ku ya'abtal linealmente yéetel le temperatura. Le aumento observado ti' le Buka'aj u ba'al u ooxoj yéetel le aumento le temperatura ku atribuye ti' le vibraciones térmicas fonones. Beyxan, yaan evidencia u ya'abtal le contenido glicerol conduce ti' jump'éel aumento ti' le Buka'aj u ba'al u ooxoj le bix 3PVA-(C10)2NaAlg. Beyxan, le ba'ax ku ye'esik 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly yaan ti' le asab ka'anal je'o' Buka'aj u ba'al u ooxoj ti' comparación yéetel uláak' ba'ax.
Uláak' parámetros bey energía libre yéetel ooxoj final ti' le formación bino'ob calculados utia'al le ba'ax estudiadas yéetel ku muestran ti' le yoochel 5d yéetel e, respectivamente. Le ooxoj final ti' le formación jach le ooxoj liberado wa absorbido ichil le formación jump'éel sustancia Chen séen u elementos constituyentes yáanal presión constante. Le energía libre je'el u páajtal u definida bey jump'éel propiedad similar ti' le energía, es decir, u tojol yaantal yo'osal u cantidad sustancia ti' Amal noj termodinámico. Le energía libre yéetel u yooxol le formación 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly bino'ob le asab bajos yéetel bino'ob -1318.338 yéetel -1628.154 kcal leti' mol, respectivamente. U jela'anil, le ba'ax ku chíikbesik 3PVA-(C10)2NaAlg yaan ti' le asab ka'anal energía libre yéetel ooxoj formación valores u -690.340 yéetel -830.673 kcal leti' mol, respectivamente, ti' comparación yéetel uláak' ba'ax. Bix u ye'esik ti' le yoochel 5, jejeláas propiedades térmicas ku jelpajal debido a le interacción yéetel glicerol. Le energía libre Gibbs jach negativa, indicando u le ba'ax propuesta jach estable.
PM6 calculado le parámetros térmicos u Chen séen 3PVA- (C10) 2Na Alg (modelo A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (modelo A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (modelo A2), 3PVA- (C10) 2 Gly (modelo A2), 3PVA- (C10) 3-Gly (modelo A2) (C10) 2Na Alg − 4 Gly (modelo A4), yéetel 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (modelo A5), tu'ux (a) leti' le entalpía, (b) entropía, (c) Buka'aj u ba'al u ooxoj, (d) energía libre, yéetel (e) ooxoj le formación.
Ba'axten otra parte, le segunda modo interacción ichil le trimero PVA yéetel NaAlg dimérico ku yúuchul ti' le múuch' OH terminal yéetel chúumuk ti' le ba'ax le trimero PVA. Bey ti' le yáax múuch', le parámetros térmicos bino'ob calculados utilizando le k'iino' je'el xano' nivel teoría. Le yoochel 6a-e ku ye'esik u jela'anil entalpía, entropía, Buka'aj u ba'al u ooxoj, energía libre yéetel, tu ts'ook instancia, ooxoj formación. Le figuras 6a-c ku ye'esik u le entalpía, entropía yéetel Buka'aj u ba'al u ooxoj le término 1 NaAlg-3PVA-Mid 1 NaAlg exhiben le k'iino' je'el xano' comportamiento bey le yáax múuch' ken u interactúa yéetel 1, 2, 3, 4, 5 yéetel 6 kúuchilo'ob glicerol. Beyxan, u tojolo'obe' ku ya'abtal jujump'íitil yéetel u ya'abtal u temperatura. Beyxan, ti' le modelo 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg propuesto, le entalpía, entropía yéetel Buka'aj u ba'al u ooxoj aumentaron yéetel le aumento ti' le contenido glicerol. Le abreviaturas B0, B1, B2, B3, B4, B5 yéetel B6 ku chíikbesiko'ob le je'ela' ba'ax: Termino 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg, Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 1 Gly, Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid Alg − 1 Nag- Alg- 2 Term 3PVA- Mid 1 Na Alg − 3gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 4 Gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 5 Gly yéetel Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly. Bix u ye'esik ti' le Fig. 6a-c, jach chika'an u le valores entalpía, entropía yéetel Buka'aj u ba'al u ooxoj aumentan bey le meyaj ku kúuchilo'ob glicerol aumenta u 1 u 6.
PM6 tu calculartaj le parámetros térmicos u Chen séen Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg (modelo B0), Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 1 Gly (modelo B1), Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 2 Gly (modelo B1-2 Mid Alg-Alg-1 Gly). Na Alg – 3 Gly (modelo B3), Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 4 Gly (modelo B4), Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 5 Gly (modelo B5), yéetel Termino 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 6 Gly (modelo B5), incluyendo enpy entropía, (c) Buka'aj u ba'al u ooxoj, (d) energía libre, yéetel (e) ooxoj le formación.
Beyxan, le ba'ax ku chíikbesik le término 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg- 6 Gly yaan ti' le asab ka'anatako'ob valores ti' entalpía, entropía yéetel Buka'aj u ba'al u ooxoj ti' comparación yéetel uláak' ba'ax. ichil leti'obe', u tojolo'obe' aumentó u 16.703 cal leti' mol, 257.990 cal leti' mol leti' K yéetel 131.323 kcal leti' mol ti' le término 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg u 33.223 cal leti' mol, 420.038 cal leti' mol leti' mol yéetel 25.93 kl/mol ti' le término 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly, respectivamente.
Ba'ale', le figuras 6d yéetel e ku ye'esik u dependencia le temperatura ti' le energía libre yéetel le ooxoj final ti' le formación (HF). HF je'el u páajtal u ya'ala'al bey le k'eexpajal entalpía ku yúuchul ken u beeta'al jump'éel mol ti' jump'éel sustancia ti' u elementos yáanal condiciones naturales yéetel estándar. Ti' le figura ku chíikpajal u le energía libre yéetel le ooxoj final ti' le formación tuláakal le ba'ax estudiadas muestran jump'éel dependencia lineal ti' le temperatura, es decir, aumentan jujump'íitil yéetel linealmente yéetel le aumento temperatura. Beyxan, le figura xan confirmó u le ba'ax ku representa le término 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly yaan ti' le asab baja energía libre yéetel le asab baja HF. Tu ka'ap'éelal parámetros disminuyeron u -758.337 u -899.741 K cal leti' mol ti' le término 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly u -1,476.591 yéetel -1,828.523 K cal leti' mol. Jach chíika'an ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob u HF disminuye yéetel le aumento kúuchilo'ob glicerol. Lela' u k'áat u ya'ale' tumen u ya'abtal le múuch' meyajo'obo', le reactividad xan ku ya'abtal yéetel tune' k'a'abéet menos energía utia'al u bisik ka'ansaj le reacción. Le je'ela' ku ye'esik u PVA leti' NaAlg plastificado je'el u páajtal u utilizado ti' baterías debido a u ka'anal reactividad.
Tu general, le táanil temperatura ku jats ti' ka'ap'éel tipos: táanil baja temperatura yéetel táanil ka'anal temperatura. Le ba'ax ku beetik le bajas temperaturas ku yu'ubiko'ob chuunil laat'a'an ti' le noj lu'umilo'obo' situados ti' ka'anal latitud, bey Groenlandia, Canadá yéetel Rusia. tu k'iinilo'ob ke'elil, u yooxol iik' táankab te' kúuchilo'oba' jach yáanal cero grados centígrados. U kuxtal yéetel u meyaj le baterías ion litio je'el u páajtal u afectado tumen le temperaturas bajas, especialmente le utilizadas ti' vehículos eléctricos híbridos enchufables, vehículos eléctricos puros, yéetel vehículos eléctricos híbridos. Le viajes espaciales jach uláak' entorno síis ku k'a'abet baterías litio-ion. Je'ebix, u yooxol Marte je'el u yéemel tak -120 grados centígrados, ba'ax ku beetik jump'éel nojoch talamil uti'al u búukinta'al baterías iones litio ti' le nave espacial. Le bajas temperaturas funcionamiento je'el conducir ti' jump'éel disminución ti' le tasa transferencia kuuch yéetel actividad reacción química ti' le baterías iones litio, ts'áaik tumen resultado jump'éel disminución ti' le tasa difusión iones litio ichil le electrodo yéetel le conductividad iónica ti' le electrolito. Le degradación ku beetik u xu'ulul u páajtalil yéetel u páajtalil, yéetel yaan k'iine' tak u xu'ulul u meyaj53.
Le efecto ka'anal temperatura ku yúuchul ti' jump'éel gama asab amplia u entornos ka'anatako'ob, incluyendo entornos ka'anal yéetel baja temperatura, ka' jo'op' u le efecto baja temperatura ku limita chuunil laat'a'an ti' entornos ka'anatako'ob baja temperatura. Le efecto baja temperatura ku determina chuunil laat'a'an tumen le temperatura ambiente, ka' jo'op' u le efecto ka'anal temperatura ku atribuye asab precisamente ti' le altas temperaturas ichil le batería litio-ion ichil le funcionamiento.
Le baterías u iones litio generan ooxoj yáanal condiciones ka'anal sáasilo' (incluyendo kuuch rápida yéetel descarga rápida), ku beetik u le temperatura interna u na'akal. Le exposición ti' ka'anal temperatura xan je'el u páajtal u causar degradación rendimiento le batería, incluyendo asab Buka'aj u ba'al yéetel energía. Tu general, le asab litio yéetel le recuperación materiales activos ti' altas temperaturas conducen ti' le asab Buka'aj u ba'al, ka le asab energía jach debido a jump'éel aumento ti' le resistencia interna. Wa le temperatura ku jóok'ol ti' le kaambalil yo'osal, ku yúuchul le fuga térmica, ku ti' yaan casos je'el conducir ti' combustión espontánea wa incluso explosión.
Le cálculos QSAR ku jump'éel método computacional wa matemático u modelado utilizado utia'al u identificar bix u bisikuba'ob ichil le actividad biológica yéetel propiedades estructurales ti' le compuestos. Tuláakal le moléculas diseñadas bino'ob optimizadas yéetel Jayp'éel propiedades QSAR bino'ob calculadas ti' le nivel PM6. Le cuadro 3 ku tsolik yane' le descriptores QSAR calculados. Ejemplos ti' le descriptores ku kuuch, TDM, energía total (E), potencial ionización (IP), Log P, yéetel polarizabilidad (wil cuadro 1 utia'al u fórmulas utia'al u determinar IP yéetel Log P).
Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le cálculo ku ye'esik u le kuuch total ti' tuláakal le ba'ax estudiadas jach cero ts'o'ok u táan ti' le noj lu'umo'. Utia'al u yáax probabilidad interacción, le TDM glicerol bin 2.788 Debye yéetel 6.840 Debye utia'al u 3PVA-(C10) 2Na Alg, ka' jo'op' u le valores TDM bino'ob aumentados ti' 17.990 Debye, 8.848 Debye, 5.874 Debye, 7.658 Debye yéetel Debye ken Debye 3PVA-(C10) 2Na Alg interactuó yéetel 1, 2, 3, 4 yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol, respectivamente. Le asab ka'anal u tojol le TDM, asab ka'anal u reactividad yéetel le ka'a jeets'o'.
Le energía total (E) xan bin calculada, ka le valores E ti' glicerol yéetel 3PVA-(C10)2 NaAlg bino'ob u encontrados u -141.833 eV yéetel -200092.503 eV, respectivamente. Ichil, le ba'ax ku chíikbesik 3PVA-(C10)2 NaAlg ku múul meyajo'ob yéetel 1, 2, 3, 4 yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol; E ku suut -996.837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 yéetel -1548.031 eV, respectivamente. U ya'abtal u contenido glicerol ku bisik u yéemel le energía total yéetel tune' ti' jump'éel aumento ti' le reactividad. Yóok'ol le cálculo energía total, u concluyó u le molécula modelo, ba'ax le 3PVA-2Na Alg-5 Gly, jach asab reactiva u le uláak' moléculas modelo. Le ba'ala' yaan ba'al u yil yéetel u ba'ax. 3PVA-(C10)2NaAlg ku taasik chéen ka'ap'éel múuch' -COONa, ka' jo'op' u le uláak' ba'ax ku taasik ka'ap'éel múuch' -COONa Ba'ale' bisik ya'ab múuch' OH, ba'ax u k'áat u ya'al u u reactividad ti' le ka'a jeets' ku ya'abtal.
Beyxan, le energías ionización (IE) ti' tuláakal le ba'ax ku consideran ti' le xooko'. Le energía ionización jach jump'éel parámetro k'a'anan uti'al u p'iis u reactividad le bix estudiado. Le energía k'a'abéet uti'al u péek jump'éel electrón ti' jump'éel ch'aaj ti' jump'éel molécula tak infinito u k'aaba' energía ionización. ku chíikbesik u gradoil ionización (je'el bix reactividad) ti' le moléculao'. Le asab ka'anal u energía le ionización, le menor le reactividad. Le ya'ala'al máaxo'ob máano'ob IE ti' 3PVA-(C10)2NaAlg interactuando yéetel 1, 2, 3, 4 yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol bino'ob -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 yéetel -9.323 eV, respectivamente, ka' jo'op' u le IEs ti' glicerol yéetel 3.323 eV(C10)2NaAlg bino'ob -5.57 yéetel -9.341 eV, respectivamente. Tuméen le adición glicerol resultó ti' jump'éel disminución ti' le je'o' IP, le reactividad molecular aumentó, ku mejora le aplicabilidad le molécula modelo PVA leti' NaAlg leti' glicerol ti' dispositivos electroquímicos.
Le u jo'op'éel descriptor ti' le cuadro 3 jach Log P, ba'ax le le logaritmo le coeficiente partición yéetel ku meyajtiko'ob utia'al u describir wa le ba'ax ku xook jach hidrófila wa hidrófoba. jump'éel je'o' Log P negativo ku ye'esik jump'éel molécula hidrófila, u k'áat u ya'ale' ku disolver uchik ichil ja' yéetel ku disolver k'aas ti' disolventes orgánicos. jump'éel je'o' positivo ku ye'esik le tuukula' opuesto.
Yóok'ol le ba'ax ts'o'ok u k'amik, je'el u páajtal u ya'ala'ale' tuláakal le ba'alo'ob ku hidrófilas, ts'o'ok u u Log P valores (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, PVA-(C10)(C10). 4Gly yéetel 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) ku -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 yéetel -8.504, respectivamente, ka' jo'op' u le je'o' Log P ti' glicerol jach chéen -1.081 yéetel 3PVA-(C10)2Na jach chéen -1010. Lela' u k'áat u ya'ale' u propiedades le ba'ax ku xook yaan u k'expajal bey moléculas ja' ku incorporan ti' u ba'ax.
Tu ts'ooke', le polarizabilidades tuláakal le ba'ax ku calculan xan ti' le nivel PM6 utilizando jump'éel método semi-empírico. Ka'ache' ts'o'ok u ya'ala'ale' u polarizabilidad óol tuláakal le máasewáalo'obo' ti' le materiales yaantal yo'osal u jejeláas ba'ax. Le ba'ax jach k'a'anane' leti' u volumen le ba'ax ku xak'alta'alo'. Utia'al tuláakal le ba'ax ku táakpajalo'ob ti' le yáax bin yano'ob interacción ichil 3PVA yéetel 2NaAlg (le interacción ku yúuchul yo'osal átomo carbono meyaj ku 10), le polarizabilidad ku mejora tumen le adición glicerol. Le polarizabilidad ku ya'abtal u 29.690 Å u 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 yéetel 54.638 Å debido a le interacciones yéetel 1, 2, 3, 4 yéetel 5 kúuchilo'ob glicerol. Beyo', kaxta'ab u le molécula modelo yéetel le asab polarizabilidad jach 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly, ka' jo'op' u le molécula modelo yéetel le asab baja polarizabilidad jach 3PVA-(C10)2NaAlg, ba'ax le 29.690 Å.
U xak'alil le descriptores QSAR tu ye'esaj u le ba'ax ku chíikbesik 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly leti' le asab reactiva uti'al le yáax interacción propuesta.
Utia'al u ka' modo interacción ichil le trímero PVA yéetel le dímero NaAlg, ya'ala'al máaxo'ob máano'ob muestran u u kuuch le similares ti' le propuestas ti' le sección anterior utia'al u yáax interacción. Tuláakal le ba'ax yaan ti'ob cero kuuch electrónica, u k'áat u ya'al ba'ax tuláakal táan ti' le noj lu'umo'.
Bix u ye'esik ti' le cuadro 4, le valores TDM (calculados ti' le nivel PM6) u Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg aumentó u 11.581 Debye u 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, 15.577, Na Alg yéetel 15.76 m 3PVA-Mid 1 Na Alg reaccionó yéetel 1, 2, 3, 4, 5, yéetel 6 kúuchilo'ob glicerol. Ba'ale', le energía total ku yéemel yéetel u ya'abtal le meyaj ku kúuchilo'ob glicerol, ka ka Termino 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg interactúa yéetel jump'éel jaaj meyaj ku u kúuchilo'ob glicerol (1 u 6), le energía total jach − 996.985, − 1129.013, − 1267, −117, −17 1418.964, yéetel − 1637.432 eV, respectivamente.
Utia'al u ka'ap'éel probabilidad interacción, IP, Log P yéetel polarizabilidad xan u calculan ti' le nivel PM6 ti' le teoría. Le o'olale', tu yilajo'ob óoxp'éel descriptores asab poderosos ti' le reactividad molecular. Utia'al le ba'ax ku chíikbesiko'ob End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg ku múul meyajo'ob yéetel 1, 2, 3, 4, 5 yéetel 6 kúuchilo'ob glicerol, IP ku ya'abtal u −9.385 eV u −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.99 yéetel −8.97 eV. Ba'ale', le je'o' Log P calculado bin asab t'okik debido a le plastificación End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg yéetel glicerol. Bix u ya'abtal u contenido le glicerina ti' 1 u 6, u valores ku suutikuba'ob -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 yéetel -10.53 kúuchil -3.643. Tu ts'ooke', le datos polarizabilidad mostraron u aumento le contenido glicerol resultó ti' le aumento ti' le polarizabilidad término 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg. U polarizabilidad le molécula modelo Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg aumentó u 31.703 Å u 63.198 Å ka' u interacción yéetel 6 kúuchilo'ob glicerol. Páaybe'en yaantal tu yilaje' u ya'abtal le meyaj ku kúuchilo'ob glicerol ti' le segunda probabilidad interacción ku bisik ka'ansaj utia'al u confirmar u betpajal ichil le nuxi' meyaj ku u átomos yéetel ba'ax compleja, le rendimiento láayli' u mejora yéetel le aumento ti' le contenido glicerol. Beyo', je'el u páajtal u ya'ala'ale' le modelo PVA leti' Na Alg leti' glicerina yaan je'el u páajtal u reemplazar parcialmente le baterías litio-ion, ba'ale' k'a'abéet asab investigación yéetel ma'alo'ob.
U caracterizar le Buka'aj u ba'al u unión jump'éel superficie ti' jump'éel adsorbado yéetel evaluar le interacciones únicas ichil le kaambalilo'ob k'a'abet u k'ajóolil le bin yano'ob enlace existente ichil je'el ka'ap'éel átomos, le complejidad le interacciones intermoleculares yéetel intramoleculares, yéetel le distribución densidad electrones ti' le superficie yéetel le adsorbente. Le densidad electrones ti' le ch'aaj crítico ti' le enlace (BCP) ichil le átomos interactuando jach crítica utia'al u evaluación u muuk' le enlace ti' le análisis QTAIM. Le asab ka'anal u densidad le kuuch electrones, le asab estable le interacción covalente yéetel, tu general, le asab ka'anal le densidad le electrones ti' le k'iino'oba' ti'its críticos. Beyxan, wa le densidad total ti' energía electrones (H(r)) yéetel le densidad kuuch Laplace (∇2ρ(r)) ku menores u 0, le je'ela' indica u yaantal interacciones covalentes (generales). Ba'axten otra parte, ken ∇2ρ(r) yéetel H(r) ku asab u 0.54, ku ye'esik u yaantal interacciones ma' covalentes (cáscara cerrada) bey enlaces hidrógeno débiles, muuk' van der Waals yéetel interacciones electrostáticas. Le análisis QTAIM tu ye'esaj u kuxtal le interacciones ma' covalentes ti' le ba'ax estudiadas bey ku ye'esik ti' le figuras 7 yéetel 8. Ku ti' le análisis, le moléculas modelo representando 3PVA − 2Na Alg yéetel término 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg mostraron asab estabilidad u le moléculas ku interactuan yéetel jejeláas unidades g. Lela' tuméen jump'éel meyaj ku interacciones ma' covalentes ku asab prevalentes ti' le ba'ax alginato bey interacciones electrostáticas yéetel enlaces hidrógeno permiten ti' le alginato estabilizar le compuestos. Beyxan, k ya'ala'al máaxo'ob máano'ob ku ye'esik u k'a'ana'anil le interacciones ma' covalentes ichil le 3PVA − 2Na Alg yéetel Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg modelo moléculas yéetel glicina, indicando u le glicina desempeña jump'éel ju'un Páaybe'en ti' le modificación le entorno electrónico global ti' le compuestos.
Análisis QTAIM ti' le molécula modelo 3PVA − 2NaAlg interactuando yéetel (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, yéetel (f) 5Gly.