Role of the solvent in the activation of Li2S as cathode material: A DFT study

dc.creatorVelasco, Juan José
dc.creatorVelez, Patricio
dc.creatorZoloff Michoff, Martin Eduardo
dc.creatorVisintin, Arnaldo
dc.creatorVersaci, Daniele
dc.creatorBodoardo, Silvia
dc.creatorLuque, Guillermina Leticia
dc.creatorLeiva, Ezequiel Pedro M.
dc.date2021-08
dc.date.accessioned2023-08-31T00:45:49Z
dc.date.available2023-08-31T00:45:49Z
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11336/172671
dc.identifierVelasco, Juan José; Velez, Patricio; Zoloff Michoff, Martin Eduardo; Visintin, Arnaldo; Versaci, Daniele; et al.; Role of the solvent in the activation of Li2S as cathode material: A DFT study; IOP Publishing; Journal of Physics: Condensed Matter; 33; 34; 8-2021; 1-12
dc.identifier0953-8984
dc.identifier1361-648X
dc.identifierCONICET Digital
dc.identifierCONICET
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8543766
dc.descriptionLithium-sulfur batteries are considered one of the possible next-generation energy-storage solutions, but to be commercially available many drawbacks have yet to be solved. One solution with great potentiality is the use of lithium sulfide as cathode material since it can be coupled to Li-free anodes, such as graphite, Si or Sn. Nevertheless, Li2S, like sulfur, is electronically and ionically insulating, with a high activation potential for its initial oxidation step. To overcome this issue, different strategies have been explored, one of them being the use of catalytic surfaces. In the present article, we study using first principles calculations the effect of the dielectric constant of the solvent on the activation energy of the cleavage reaction of Li2S on different catalytic surfaces. To the best of our knowledge, this is the first time that such a study is undertaken. We find that the effect of the solvent should be twofold: on one side, it should decrease the interaction between the Li2S molecule and the surface. On the other side, since the species arising in the dissociation reaction are charged, the solvent should decrease the activation barrier for the dissociation of the Li2S molecule, when compared with the reaction in vacuum. These theoretical findings are discussed in connection with experimental results from the literature, where the behaviour of the Li-S cathode is studied in different solvents.
dc.descriptionFil: Velasco, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina
dc.descriptionFil: Velez, Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina
dc.descriptionFil: Zoloff Michoff, Martin Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina
dc.descriptionFil: Visintin, Arnaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.descriptionFil: Versaci, Daniele. Politecnico di Torino; Italia
dc.descriptionFil: Bodoardo, Silvia. Politecnico di Torino; Italia
dc.descriptionFil: Luque, Guillermina Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina
dc.descriptionFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Teórica y Computacional; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languageeng
dc.publisherIOP Publishing
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1088/1361-648X/ac08b9
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-648X/ac08b9
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subjectDENSITY FUNCTIONAL CALCULATIONS
dc.subjectLITHIUM SULFIDE CATHODE
dc.subjectLITHIUM SULFUR BATTERIES
dc.subjecthttps://purl.org/becyt/ford/1.4
dc.subjecthttps://purl.org/becyt/ford/1
dc.titleRole of the solvent in the activation of Li2S as cathode material: A DFT study
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:ar-repo/semantics/artículo
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


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