AC electrolyte conductivity in the $ωτ<1$ regime
I. Chikina, S. Nazin, V. Shikin
详细讨论了液体中不同电荷团簇的动力学行为。它们的相关质量被认为是具有一些有趣的功能，在正常的粘性液体。
Details of the dynamic behaviour of different charged clusters in liquids are discussed. Their associated mass is considered which possesses a number of interesting features in a normal viscous liquid.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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Comment on "Conductivity of Concentrated Electrolytes"
本文论证Avni等人推导的电解质电导率解析表达式在摩尔浓度下不适用。
Modified Debye-Hückel-Onsager Theory for Electrical Conductivity in Aqueous Electrolyte Solutions. Account of Ionic Charge Nonlocality
本文扩展经典Debye-Hückel-Onsager理论，将离子特异性效应纳入均场框架，通过调整单一参数描述非局域电荷分布，在宽浓度和温度范围内准确计算了水溶液电解质的电导率。
On the influence of molecular structure on the conductivity of electrolyte solutions - sodium nitrate in water
硝酸钠在水中的电导率的理论计算，并与实验测量进行比较。本文采用关联平均球近似（AMSA）方法，在声子理论框架下，用直接关联力方法计算了体系的输运性质。在Born-Oppenheimer水平上，利用Monte Carlo和分子动力学计算方法，导出了溶液中离子间的有效相互作用。这项工作是基于早期的理论和实验研究的浓硝酸钠水溶液的结构。
Electrolyte density, diffusivity and conductivity in graphene nanoconfinement predicted by separating interfacial from genuine confinement effects
本文提出界面亏损长度框架，将受限电解质的密度、扩散系数和电导率分解为界面与限域贡献，发现真实限域效应仅出现在狭缝高度小于1纳米时，并能预测不同高度和浓度下的性质。
Inferring global dynamics from local structure in liquid electrolytes
浓电解质中的离子传输在诸如锂离子电池的电化学系统中起着基本作用。尽管如此，在强离子-离子相互作用中的传输机制仍然是个谜。一个关键的问题是，离子传输的动力学是否可以单独通过局部静态结构来预测，如果可以的话，决定传输的关键结构基序是什么。在本文中，我们证明了机器学习可以成功地将全局电导率分解为局部瞬时离子贡献的时空平均值，并将此“局部摩尔电导率”场与局部离子环境联系起来。我们的机器学习模型准确地预测了不属于训练集的电解质系统的摩尔电导率，这表明离子传输的动力学可以从局部静态结构中预测。此外，通过分析这个机器学习的局部电导率场，我们观察到高浓度下局部电导率的波动与总摩尔电导率呈负相关。令人惊讶的是，这些波动是由于低电导率离子的长尾分布而产生的，而不是不同的离子对，并且通过相似和不相似的电荷相互作用在空间上相关。更广泛地说，我们的方法展示了机器学习如何帮助理解复杂的软物质系统，通过学习一个将全局集体属性归因于局部原子贡献的函数。
Temperature effects on the ionic conductivity in concentrated alkaline electrolyte solutions
碱性电解质溶液是可再充电电池和碱性燃料电池中的重要组分。由于离子电导率被认为是这些器件性能的限制因素，这些器件通常在升高的温度下操作，因此其温度依赖性是非常重要的。在这里，我们使用NaOH作为碱性电解质的一个典型例子，并为这个系统，我们已经进行了反应分子动力学模拟与实验验证的高维神经网络潜力来自密度泛函理论计算。结果发现，在浓NaOH溶液中，升高的温度提高了质子转移对离子电导率的贡献和能斯特-爱因斯坦关系的偏差。预计这些发现对于基于碱性电解质溶液的电化学装置具有实际意义。
Quantum capacitance governs electrolyte conductivity in carbon nanotubes
针对碳纳米管电解质电导率异常偏高及表面电荷来源不明的问题，通过耦合量子碳纳米管与经典充电解质孔隙电容研究栅压作用，揭示其与电子态密度的关联，解释了金属性碳纳米管电导率更高的原因。
Nonlinear conductivity of aqueous electrolytes: beyond the first Wien effect
本文通过分子动力学模拟和随机密度场理论，揭示了中等浓度水相电解质中电场诱导的水分子取向排列会抑制第一维恩效应，并阐明了各向异性介电响应及其对离子电导率修正的机制。
Experimental and molecular dynamics study of the ionic conductivity in aqueous LiCl electrolytes
氯化锂LiCl被广泛用作研究强离解1-1电解质溶液的原型体系。在这里，我们结合实验测量和经典的分子动力学模拟来研究该系统中的离子导电。在20 $^\circ$ C和50 $^\circ$ C下从实验报告离子电导率，并与来自分子动力学模拟的结果进行比较。本工作的主要发现是Li $^+$和Cl $^-$的迁移数在高浓度下变得相当。这种现象是独立的模拟中所采用的力场，并可能导致从离子特定的浓度依赖性的迁移率。
Ionic conductivity optimization of composite polymer electrolytes through filler particle chemical modification
已知向聚合物电解质中添加填料颗粒会增加其离子电导率（IC）。关于组成材料之间的相互作用如何导致增强的详细理解仍有待开发。一个显着的贡献归因于增量的聚合物无定形部分，诱导的填料，导致在聚合物基体中形成更高的离子电导率通道。然而，IC对颗粒重量负载的依赖性和其组成对聚合物形态的依赖性尚未完全理解。本工作研究了锂离子在复合聚合物电解质（CPE）中的传输，所述复合聚合物电解质包括嵌入在PEO：LiTFSI基质中的Bi掺杂LLZO颗粒。我们发现，IC优化非常低的颗粒重量负荷（5至10%），其幅度和所需的负荷，强烈依赖于石榴石颗粒的组合物。基于结构表征结果和电化学阻抗谱，提出了一种机制来解释这些发现。有人建议，在石榴石颗粒中的Li-摩尔含量控制其与聚合物基体的相互作用，导致在最佳负载报告，在形成高离子电导率通道。我们建议，填料颗粒的聚合物形态的化学操纵是一个有前途的途径，为进一步发展的复合聚合物电解质。
Electrophoresis of ions and electrolyte conductivity: from bulk to nanochannels
本研究聚焦受限电解质溶液电导率异于体相的问题，系统分析离子电泳推导相关方程，得到更准确的体相电导率表达式，并拓展至带电通道场景，为体相及窄通道电导率测量解读提供框架。
On analytical theories for conductivity and self-diffusion in concentrated electrolytes
本文针对浓电解质电导率和离子自扩散的解析计算问题，系统讨论并推广了随机密度场理论中的短程库仑截断近似，通过改进流体动力学处理并与平均球近似、模式耦合理论比较，为扩展SDFT方法提供了理论指导。
Salt Effects on Ionic Conductivity Mechanisms in Ethylene Carbonate Electrolytes: Interplay of Viscosity and Ion-ion Relaxations
针对有机液态电解质中剪切粘度和离子对弛豫对离子传导机制的作用及盐浓度影响未被充分理解的问题，通过分子动力学模拟揭示EC-LiTFSI电解质不同盐浓度区域的特征关系与主导传导机制，提出离子电导率与盐浓度的普遍关系并阐明其意义。
Conductivity of Concentrated Electrolytes
离子溶液的导电性可以说是它们最重要的特性，被广泛用于电化学、生物化学和环境应用。Debye-Hückel-Onsager理论成功地预测了在非常低的离子浓度（高达几个毫摩尔）下的电导率，但没有适用于更高浓度的成熟理论。我们使用随机密度泛函理论研究离子溶液的电导率，与修改后的库仑相互作用，占离子之间的硬核排斥配对。修正后的电势抑制了非物理的短程静电相互作用，这在德拜-休克尔-昂萨格理论中存在。我们的结果的电导率显示出非常好的协议与实验数据高达3磨牙，没有任何适合的参数。我们提供了一个紧凑的表达式的电导率，伴随着一个简单的解析近似。
Conductivity enhancement in plastic-crystalline solid-state electrolytes
寻找新的离子导体，使储能设备的发展取得重大进展，是当前材料科学的一个具有挑战性的目标。除了离子液体或无定形离子导体等材料类别之外，所谓的塑性晶体（PC）已被证明是结合高导电性和有利的机械性能的良好候选者。PC由分子形成，其取向自由度仍然波动，尽管材料表现出明确的晶格。在这里，我们表明，在丁二腈，最突出的分子PC电解质中的Li+离子的导电性，可以提高几十年时，取代晶格中的部分分子由较大的。介电谱表明，这是伴随着一个更强的耦合的离子和reorientational运动。这些发现可以从优化的“旋转门”机制的角度来理解，为开发更好的固态电解质开辟了一条新的道路。
Frequency-Dependent Conductivity of Concentrated Electrolytes: A Stochastic Density Functional Theory
本文基于随机密度泛函理论研究离子溶液的频率依赖导电性，揭示了低浓度和高浓度电解质中导电性与频率的关系，扩展了经典Debye-Falkenhagen理论。
Temporal response of the conductivity of electrolytes
研究任意大小外电场突变下电解质电流的时间响应，利用含流体动力学相互作用的随机密度泛函理论，发现电场开启与关闭时电流分别呈代数和指数弛豫，此差异源于非线性效应。
Importance of the ion-pair lifetime in polymer electrolytes
离子配对通常被认为是聚合物电解质体系中离子电导率降低的罪魁祸首。然而，这个简单的热力学图像不应该从字面上理解，因为离子配对是一种动力学现象。通过调节溶剂极性，构建了不同离子配对程度的PEO-LiTFSI模型体系，并利用分子动力学模拟研究了正负离子电导率$σ^\rm{d}_{+-}$与离子对$τ_{+-}$寿命之间的关系.发现存在两种不同的制度，其中$σ^\rm{d}_{+-}$分别与$1/τ_{+-}$和$τ_{+-}$成比例，后者是对总离子电导率有负贡献的长寿命离子对的特征。这表明，离子对是动力学上不同的溶剂极性，这使得离子对寿命非常重要，当讨论其在聚合物电解质系统中的离子传输的影响。
Effective medium theory of conduction in stretched polymer electrolytes
最近的实验观察拉伸聚合物电解质薄膜的聚环氧乙烷家庭的各向异性电导率进行了讨论。的主要实验观察，增强的离子扩散和导电性在拉伸方向和减少这些传输系数在正常方向上被解释在一个有效的两相模型。这个两相模型是基于这样的想法，即一个高导电相是与定向的分子结构，其中所包围的导电性差的边界区域。在微分有效介质理论（DEMT）的框架内评估该模型。在拉伸下，这些区域从球形变为长球形。计算的直流电导率张量和它的AC对应的拉伸参数的依赖性是与实验结果吻合得很好。
Can we describe charged nanoparticles with electrolyte theories? Insight from mesoscopic simulation techniques
电解质理论能够描述简单电解质在溶液中的结构和动力学性质，例如氯化钠在水中。将这些理论用于带电纳米粒子的水溶液是从实验数据中提取其电荷和大小的直接途径。然而，对于这样的强不对称电解质，基本近似的有效性从来没有受到过适当的挑战与精确的模拟结果。在目前的工作中，完善的介观数值模拟是用来挑战先进的电解质理论预测带电纳米粒子悬浮液的电导率的能力，在无盐的情况下。正在调查的理论是基于Debye-Fuoss-Onsager处理电解质运输。当纳米颗粒足够小（大约1纳米大）时，即使在高浓度区域（纳米颗粒中的填充分数大于3 $\%$），理论结果也与模拟结果非常吻合。引人注目的是，对于高度带电的纳米颗粒，该理论能够捕获电导率与其在无限稀释时的值（理想值）的比率作为浓度的函数的非单调变化。然而，测试的理论未能描述含有较大纳米颗粒（{ \em，例如}）的悬浮液的电导率。直径为$4$ ~nm）。最后，就电解质理论而言，只有小的带电纳米颗粒可以被认为是{ \em离子}。
Can silica nanoparticles improve lithium transport in polymer electrolytes?
本文通过分子动力学模拟研究二氧化硅纳米颗粒对 LiTFSI-PEO 电解质锂输运的影响，发现纳米颗粒因占据非活性空间而降低电导率，并识别出浓度阈值上下的两种机制。
Ion Conductivity and Correlations in Model Salt-Doped Polymers: Effects of Interaction Strength and Concentration
与仅基于扩散常数计算的理想电导率相比，相关的阴离子和阳离子运动可以显著降低电解质中的总离子电导率。使用粗粒度的分子动力学模拟，我们计算的电导率和不相关的离子运动的程度在盐掺杂的均聚物和嵌段共聚物作为浓度和相互作用强度的函数。在外加电场下从离子迁移率计算电导率与平衡模拟中波动耗散关系的典型使用相比增加了准确性。在典型的电解质中，通常预期阳离子-阴离子运动的相关性在低离子浓度下降低。然而，对于这些具有强离子-聚合物和离子-离子相互作用的聚合物电解质，我们发现当其他变量保持恒定时，相关性在较低浓度下增加。我们发现，这种现象是有关在低浓度下，而不是静态的空间状态的离子聚集或自由离子的分数较慢的离子簇弛豫速率。
Clustering, conductor-insulator transition and phase separation of an ultrasoft model of electrolytes
我们研究了一个超软的，带相反电荷的大离子模型的Monte Carlo和分子动力学模拟相结合的集群和相分离。静态和动态诊断，包括介电常数和模型的电导率，表明离子配对诱导在低温和低密度下急剧的导体-绝缘体转变，这影响了在临界温度以下分离成稀相和浓相。初步证据提出了一个可能的三临界性质的相图的模型。
Modelling structure and ionic diffusion in a class of ionic liquid crystal-based solid electrolytes
本文通过分子动力学模拟与实验结合，设计并合成了一类基于萘基介晶单元和不同烷基链的新型层状相液晶电解质，揭示了烷基链长度通过影响纳米通道尺度而非单调地调控Li+电导率，并指出阴离子-Li+离子对相互作用对整体导电性能至关重要，为全固态锂电池电解质设计提供了新方向。
Breaking Ion Clusters: Size Asymmetry for Faster Ion Transport in Polymer Electrolytes
本研究针对传统观点中高离子浓度下固态聚合物电解质因微相分离导致电导率差的问题，发现高离子尺寸比可增强离子与聚合物基质混合，通过离子-偶极矩作用占优改善离子分散，为储能器件用SPEs开发提供了新的调控关键参数。
Electrolytes in regimes of strong confinements: surface charge modulations, osmotic equilibrium and electroneutrality
在目前的工作中，我们研究的电解质溶液之间的平面表面与nonopatterned带电域，已连接到一个散装离子水库。该系统是通过改进的蒙特卡罗（MC）模拟方法，适用于模拟的电解质调制的表面电荷分布的存在下进行调查。我们还采用了线性方法的精神，经典的德拜-休克尔近似，它允许一个获得明确的表达式的平均电位，离子配置文件，有效的表面相互作用和净离子电荷之间的墙壁。重点放在强约束电解质的限制，在这种情况下，在表面间空间的局部电中性可能不会得到满足。为了评估这种局部电荷中性的缺乏对具有调制电荷域的表面之间的离子诱导相互作用的影响，我们考虑了受限电解质的两个不同的模型系统：其中明确考虑盐储库{ \it via}与固定体积浓度的电解质的渗透平衡，第二种是隐含地考虑了与电荷中性离子库的平衡。虽然在前一种情况下，渗透离子交换可能会导致非零净电荷，在后一种模式中，通过在带电界面上出现隐含的唐南电位来强制执行电荷中性。在所有的粒子分离的离子诱导的表面相互作用在所采用的模型系统中观察到一个很强的依赖性。这些研究结果强烈表明，在选择不同的方案来描述带电表面之间的电解质中的离子交换时，即使在不存在非零净电荷（non-zero net charge）表面贡献的情况下，也要小心。
Understanding Ion Distribution and Diffusion in Solid Polymer Electrolytes
该研究通过粗粒化分子动力学模拟，建立了固态聚合物电解质中离子分布与传输的关联，提出相图并揭示了离子聚集体的转变，为提升离子电导率提供了设计策略。
Liquid-liquid interfacial tension of electrolyte solutions
从理论上证明了两种电解质溶液之间的过剩液-液界面张力作为离子强度I的函数，在小I时渐近地表现为O（- I^0.5），在大I时渐近地表现为O（+- I）。前者政权是占主导地位的静电势由于两种液体之间的离子的不平等的分区，而后者政权是有限的界面厚度有关。两个渐近制度之间的交叉敏感地依赖于材料参数，这表明，根据实际的系统调查，实验可访问的范围内的离子强度可以对应于小或大的离子强度制度。在液-气界面的极限情况下，当离子强度I较小时，镜像电荷相互作用可以支配表面张力，从而满足Onsager-Samaras极限定律O（- I ln（I））。所提出的图像与更精细的模型和已发表的测量结果一致。
Conductance of concentrated electrolytes: multivalency and the Wien effect
离子溶液的电导率在高达几毫摩尔的低离子浓度下是很好理解的，但在自然界和技术应用中仍然常见的较高浓度下变得难以解开。最近提出了一种在低电场下单价电解质在高浓度下的电导率模型。该模型依赖于应用随机密度泛函理论，并使用修改后的静电对电位，抑制非物理，短程静电相互作用。在这里，我们将理论扩展到多价离子以及高电场的偏离欧姆定律称为维恩效应发生。我们的结果是在良好的协议与实验和最近的模拟。
Effect of Salt Concentration on Dielectric Properties of Li-Ion Conducting Blend Polymer Electrolytes
本文研究了溶液浇铸法制备的共混固体聚合物电解质（PEO PAN）中盐浓度（LiPF6）对电解质输运性能和离子动力学的影响。傅里叶变换红外（FTIR）光谱证实了微观相互作用的存在，如聚合物离子和离子离子相互作用证明了阴离子拉伸模式的峰面积的变化。FTIR分析得到的游离阴离子和离子对的分数表明，两者都影响不同的盐浓度的离子电导率。分析并拟合了室温下整个频率范围（1 Hz至1 MHz）内的复介电常数、介电损耗、复电导率。盐的加入增大了介电常数，损耗角正切图中弛豫峰向高频移动，表明弛豫时间缩短。我们实现了固体锂离子导电膜的Sigma表示sigma双撇与sigma撇，这提供了更好的洞察力，以了解在较低频率窗口中的Cole Cole图中的分散区域。介电强度、弛豫时间和跳跃频率与电导率之间存在相关性，这说明了结果的真实性。最后，提出了离子迁移机理，以便更好地理解离子在聚合物基体中的迁移。
Variation of ionic conductivity in a plastic-crystalline mixture
离子导电塑料晶体是能量存储设备中固态电解质的可能候选者。有趣的是，大分子与最突出的分子PC电解质琥珀腈的混合物显示出极大地增强其离子电导率。因此，二元混合物似乎是一种很有前途的方式来调整这种固态电解质的导电性。然而，为了阐明塑料晶体中离子电荷传输的一般机制和混合的影响，需要更广泛的数据库。在目前的工作中，我们调查的两个众所周知的塑料结晶系统，环己醇和环辛醇，其中1摩尔%的锂离子添加的混合物。应用差示扫描量热法和介电谱，我们提出了一个彻底的调查相行为和离子和偶极动力学的这个系统。所有的混合物揭示塑性结晶相与相应的取向玻璃化转变。此外，它们的导电性似乎是由“旋转门”机制，这意味着周围的塑料结晶基质的离子平移和分子重取向动力学之间的密切耦合。与基于丁二腈的混合物相反，这种耦合随混合比没有强烈的变化。
Frequency and field-dependent response of confined electrolytes from Brownian dynamics simulations
使用布朗动力学模拟，我们调查的约束，表面上的吸附和离子-离子相互作用的响应上的限制电解质溶液振荡电场在垂直于限制壁的方向。非平衡模拟允许表征线性和非线性制度之间的过渡时，改变所施加的场的幅度和频率，但线性响应，其特征在于由频率依赖的电导率，更有效地预测从平衡电流波动。为此，我们（重新推导和）使用格林-久保关系适合过阻尼动力学，这不同于标准的牛顿或欠阻尼朗之万动力学。这个表达式突出了潜在的布朗涨落和粒子之间的相互作用以及与外部势的相互作用的贡献。虽然在文献中已经知道，但到目前为止，该关系很少被使用，超出静态极限以确定有效扩散系数或DC电导率。频率依赖的电导率总是衰减，从一个类似体的行为在高频率下的一个消失的电导率在低频率下，由于由壁的限制的载流子。我们讨论了这两个制度之间的交叉的特征，最重要的是如何交叉频率取决于约束距离和盐浓度，以及吸附在墙上可能会导致显着的变化，在高和低频率的事实。相反，我们的研究结果说明了通过分析频率依赖性电导率来获得壁之间的扩散、电荷弛豫和吸附信息的可能性。
On the molecular correlations that result in field-dependent conductivities in electrolyte solutions
利用响应理论和非平衡系综重权的最新进展，我们研究了动态和静态的相关性，引起一个电场依赖的离子电导率在电解质溶液中。我们考虑的解决方案建模与隐式和显式溶剂，具有不同的介电特性，并在多个浓度。隐式溶剂模型在低浓度和小的介电常数表现出强烈的场依赖性的电导率。我们将这些结果与Onsager-Wilson理论的Wien效应进行了比较，该理论在低浓度和高静态介电常数下提供了定性一致的预测，但与这些制度不一致。的起源的差异被发现在这些条件下增加离子相关性。显式溶剂效应的作用，以抑制非线性响应，产生一个弱的场依赖性的电导率的范围内的物理可实现的场强。通过分解相关的时间关联函数，我们发现电导率对电场的不敏感性是由于溶剂中离子所受的持续摩擦力。我们的研究结果说明了非平衡响应理论在合理化非线性传输行为的效用。
Fluctuating hydrodynamics of dilute electrolyte solutions: systematic perturbation calculation of effective transport coefficients governing large-scale dynamics
本文从波动流体力学方程出发，研究了稀电解质溶液的输运性质，波动流体力学方程是一组关于离子密度和流速的非线性Langevin方程。朗之万方程的非线性通常导致平均离子密度和流速的确定性动力学的有效动力学系数;有效系数通常不同于朗之万方程中的对应物，并且是频率依赖的。使用路径积分形式主义，涉及辅助领域，我们进行系统的扰动计算的有效动力学系数的离子扩散，剪切粘度，和电导率，其中管理的大长度尺度上的动态。作为新的贡献，我们研究的频率依赖性的粘度和电导率的单回路近似。关于有限频率下的电导率，我们推导出所谓的电泳部分，除了弛豫部分，其中后者已获得德拜和Falkenhagen;据预测，这两个部分的组合引起的频率$ω_{\rm max}$成比例的盐密度，在该频率下的电导率的实部表现出最大值。电导率和剪切粘度的零频率极限与德拜、法尔肯哈根和昂萨格以不同方式导出的稀溶液的经典极限定律相一致。对于大尺度慢离子扩散的有效动力学系数，我们直接计算得到了阳离子和阴离子之间的交叉动力学系数。此外，我们还讨论了将本研究扩展到更浓溶液的可能性。
Molecular Dynamics simulations of concentrated aqueous electrolyte solutions
使用经典的分子动力学模拟的算法和参数的模拟描述复杂的电动力学现象的浓缩电解质的传输特性进行了分析。电解质含有单价（KCl），二价（MgCl $_2$），混合物（KCl + MgCl $_2$），和三价（LaCl $_3$）阳离子的电解质的电导率和传输数已获得从电解质在不同大小的电场的模拟。不同的模拟参数所获得的结果进行了讨论，并与我们自己的实验测量和从文献中进行比较。在不同情况下的离子电流诱导的水分子的电渗流已计算和解释的帮助下提取的模拟的水合性能。
Anomalous Diffusion in Driven Electrolytes due to Hydrodynamic Fluctuations
研究发现驱动电解质中流体动力学波动导致异常扩散，揭示了长程相互作用在非平衡稳态中的主导作用。
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