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下一代能源从量子力学开始:科学家用量子模拟寻找绿色电池的新溶剂

2021-03-22 17:26 前瞻网   

 

下一代能源从量子力学开始:科学家用量子模拟寻找绿色电池的新溶剂

为了了解工业溶剂的基本性质,辛辛那提大学的化学家们求助于超级计算机。在一项新研究中,研究人员对碳酸甘油——一种用于生物柴油和普通溶剂的化合物——进行了量子模拟。

研究于2月23日发表在《物理化学学报B》上,标题为“Quantum Simulations of Hydrogen Bonding Effects in Glycerol Carbonate Electrolyte Solutions”(甘油碳酸盐电解质溶液氢键效应的量子模拟),通讯作者为辛辛那提大学化学系的Andrew E. Eisenhart。

碳酸甘油可能可以作为一种更环保的化学溶剂,供电池等设备使用。但是科学家必须对这些溶液中的情况有更多的了解,搞清楚分子结构的微小变化对整个溶剂的影响,以及这些微小的变化如何使其与离子等非常重要的物质发生相互作用,并对电池性能等产生影响。

为了进行量子模拟,科学家们求助于加州大学高级研究计算中心和俄亥俄州超级计算机中心。量子模拟提供了一种工具,帮助化学家更好地理解原子尺度上的相互作用。

量子模拟已经存在了很长一段时间,但是最近不断发展的硬件——比如GPU及其更快处理这些问题的能力——创造了研究比过去更大系统的能力。

他们发现,在确定液体的结构和动力学特性时,量子模拟提供了关于氢键的细节,而这正是经典模型所无法做到的。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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