Optimization-based design and analysis of tailor-made ionic liquids
溶剂占所有工业排放的三分之二。传统的有机溶剂很容易进入大气，因为它们具有高蒸气压，并且与气候变化，城市空气质量和人类疾病等一系列负面环境影响有关。另一方面，室温离子液体（RTIL）具有低蒸气压并且不易燃或易爆，从而导致更少的环境负担和健康危害。然而，人们对它们的生命周期环境影响以及淡水生态毒性影响知之甚少。RTIL是熔融盐，在相对较低的温度下以液体形式存在，具有独特的性质。离子液体由大的有机阳离子和电荷离域的较小尺寸和不对称形状的无机或有机阴离子组成。有机阳离子可以通过改性连接到基础阳离子骨架侧链的烷基而经历无限的结构变化，并且从化学合成的角度来看，由于其组分的容易制备性质，这些结构变化中的大多数是可行的。在功能上，离子液体可以通过切换阴离子/阳离子或通过将官能团引入阳离子/阴离子来调节以赋予特定的期望性质。据估计，理论上可以形成超过万亿的离子液体结构。由于它们的可调性质，这些熔融盐具有用作各种应用的溶剂的潜力。
2016-12-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Fragility, Stokes-Einstein violation, and correlated local excitations in a coarse-grained model of an ionic liquid
采用分子动力学模拟研究了室温离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的粗粒模型的动力学行为。该模型的动态非均匀行为类似于脆弱的过冷液体。在室温或接近室温时，模型离子液体表现出缓慢的动力学，其特征在于非指数结构弛豫和亚扩散行为。结构弛豫时间与粘度密切相关，表现出超阿氏行为。局部激发，定义为超过阈值距离的离子的位移，被认为是主要负责的阳离子和阴离子的交替结构中的结构弛豫。随着温度的降低，激发变得越来越相关。这导致交换和持续时间的解耦，反映了斯托克斯-爱因斯坦关系的违反。
2010-02-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dielectric study on mixtures of ionic liquids
离子液体是能量储存系统中有希望的电解质候选者。我们证明，混合两种离子液体可以精确地调整它们的物理性质，如直流电导率。此外，这些混合物使得能够逐渐修改的脆性参数，这被认为是一个衡量的复杂性的能量景观在过冷液体。该指数的物理起源仍在争论中;因此，混合离子液体可以提供进一步的见解。从化学的角度来看，通过混合调节离子液体是一种简单且经济的方法。在这项研究中，我们进行了详细的调查，宽带介电谱和差示扫描量热法的两个混合系列的离子液体。一个系列将咪唑基离子液体与吡啶基离子液体组合，并且在咪唑基离子液体中组合另外两种不同的阴离子。玻璃化转变温度的分析和测量的介电常数和电导率谱的全面评价表明，在离子液体的混合物中的动态很好地定义了它们的母体化合物的馏分。
2017-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Are Room Temperature Ionic Liquids Dilute Electrolytes?
理解离子液体结构的一个重要问题是离子是否真正是“自由的”和可移动的，这将对应于浓缩的离子熔体，或者更确切地说是“结合”在离子对中，即具有小浓度的自由离子的离子对的液体。最近来自不同团体的表面力平衡实验对这个问题给出了相互矛盾的答案。提出了一个简单的离子液体中离子配对热力学和动力学模型。我们的模型考虑到屏蔽离子离子，偶极偶极和偶极离子相互作用的平均场限制。这个模型的结果表明，几乎三分之二的离子是免费的，在任何时刻，和离子对有一个短的寿命可比的特征时间尺度的扩散。这些结果表明，有没有特别的热力学或动力学偏好的离子居住在对。因此，我们得出结论，离子液体是浓缩的，而不是稀释，电解质。
2014-12-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase Behaviors of Ionic Liquids Attributed to the Dual Ionic and Organic Nature
离子液体（IL），也称为室温熔盐，由熔点通常低于100摄氏度的纯离子组成。由于其低挥发性和大量的物种，离子液体可以作为“绿色溶剂”和“设计师溶剂”，以满足各种应用的要求，通过微调其分子结构。对离子液体相行为的深入了解，对离子液体的广泛应用具有重要意义。本文综述了离子液体相行为的计算、理论和实验研究成果，阐述了离子液体的离子和有机双重性质与其结晶相、纳米偏析液相、离子液晶相以及与有机小分子混合物相行为的内在联系。
2022-10-26 cond-mat.soft
Unravelling Nanoconfined Films of Ionic Liquids
利用精确可解的一维库仑气体模型研究了离子液体在带电固体表面间的禁闭问题。该理论突出了两个无量纲参数的重要性：逸度的离子液体，和离子的静电相互作用能在最近的方法相对于热能，在确定如何分离施加在壁上的压力取决于几何约束。我们的理论表明，热力学波动起着至关重要的作用，在“挤出”的带电层的约束增加。该模型显示出良好的定性协议与以前的实验数据，所有参数独立估计没有拟合。
2014-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Surface mobility of a glass-forming polymer in an ionic liquid
通过测量浸入离子液体的纳米阶梯状聚苯乙烯薄膜的表面流平，发现离子液体虽显著减缓Tg上下方的流平过程，但并未消除玻璃态聚合物固有的表面动力学异质性。
2025-05-09 cond-mat.soft physics.class-ph
Free volume investigation of imidazolium ionic liquids from positron lifetime spectroscopy
本文研究了离子液体的自由体积与各种基本物理性质（密度、表面张力和输运性质）之间的关系。用正电子湮没寿命谱（PALS）研究了两种咪唑类离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三（五氟乙基）三氟磷酸盐（[C4 MIM][FAP]）和1-丁基-3-甲基咪唑双[双（五氟乙基）氧膦基]酰亚胺（[C4 MIM][FPI]）。尽可能完整地描述了不同状态（非晶态和晶态）的正电子偶素寿命（o-Ps）的变化。平均局部自由（空穴）体积<vh>由样品在非晶态下的o-Ps寿命计算。与<vh>由温度依赖性质量密度获得的比容之间的比较给出了比空穴密度Nf和占据体积Vocc。将[C4 MIM][FAP]和[C4 MIM][FPI]以及我们以前工作中的其他五种离子液体的空穴体积的热膨胀与分子体积VM进行了比较，显示了两个量之间的单调增加的相关性。将PALS实验测得的[C4 MIM][FAP]样品的孔体积与Fürth孔理论计算的表面张力结果进行了比较，两者吻合较好。将得到的自由体积应用于[C4 MIM][FPI]样品粘度的Cohen-Turnbull拟合。通过比较不同离子液体的粘度和电导率，研究了自由体积对离子液体输运性质的影响<vh>。用自由体积模型解释了离子液体的自由体积与分子体积之间的关系。
2014-04-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Lattice Model of an Ionic Liquid at an Electrified Interface
我们研究离子液体与带电界面的相互作用。离子流体被建模为库仑格子气。我们比较了使用一个流行的修改后的泊松-玻尔兹曼方程与显式蒙特卡罗模拟计算的离子密度分布。修正的Poisson-Boltzmann理论未能捕捉到双电层的结构特征，也无法正确预测带电界面处的离子密度。晶格蒙特卡罗模拟定性地捕获连续介质中双层的粗粒结构。我们提出了一个卷积关系，半定量地涉及连续离子液体和其晶格对应物附近的带电界面的离子密度分布。
2017-12-19 cond-mat.soft
Smectic phases in ionic liquid crystals
离子液晶（ILC）是携带电荷的各向异性介晶分子，因此结合了液晶的性质，例如，中间相和离子液体的形成，如低熔点和微小的三相点压力。先前的密度泛函计算已经揭示了ILC的相行为受到其分子性质的强烈影响，即，它们的长宽比，电荷的位置，以及它们的相互作用强度。在这里，我们报告的密度泛函理论和蒙特卡罗模拟获得的新发现有关的相行为的离子液体。最重要的结果是在低温下出现一种新的宽近晶-A相$S_{AW}$，其层间距大于普通高温近晶-A相$S_{A}$的层间距。与普通的近晶$S_A$相不同，$S_{AW}$相的结构由平行于层法线取向和垂直于层法线取向的颗粒的交替层组成。
2017-10-28 cond-mat.soft physics.chem-ph
A decatungstate-based Ionic liquid exhibiting very low dielectric constant suitable for acting as solvent and catalyst for oxidation of organic substrates
本文对一种新的POM基离子液体（P6，6，6，14）4[W_（10）O_（32）]进行了表征。其粘度和其非常低的介电常数使得这种混合离子液体适合用作有机转化的溶剂。作为概念验证，测试了这种独特的离子液体结合溶剂和催化剂性质用于在H2O2存在下催化氧化各种醇和烯烃
2021-05-25 cond-mat.soft
Elimination of Interionic Hydrogen Bonding in the Imidazolium-Based Ionic Liquids
氢键是室温离子液体中一个非常重要的现象。氢键的存在或不存在急剧地改变纯物质的自扩散、剪切粘度、相变点和其他关键性质。对于某些应用，阳离子-阴离子氢键的存在是不希望的。在本论文中，我们探讨了去除氢的前景…咪唑硼酸盐中的氟离子吸引力，这是这类系统中最强的非共价相互作用。四氟硼酸根阴离子的化学改性不仅消除了氢键，而且改变了阴离子附近阳离子的最佳取向。虽然咪唑环的最酸性的氢原子仍然是阳离子的最重要的亲电中心，但它不会与适当修饰的阴离子产生强的静电驱动配位模式。报道的新的物理见解有助于组成更强大的离子液体和调整溶剂化性能的咪唑类RTIL。
2021-11-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
Ionic liquids confined in 1D CNT membranes:gigantic ionic conductivity
离子液体（Ionic Liquids，IL）是一种完全不含溶剂的有机熔盐。它们显示出显著的特性：低蒸汽压，高离子电导率，高化学，热和电化学稳定性。因此，这些电解质满足开发安全储能系统的关键标准。由于静电和范德华相互作用之间的竞争，离子液体显示出一种不寻常的性质，净散装液体：他们自组织在瞬态纳米域。在离子液体为基础的电化学装置，这种波动的纳米偏析作为能量屏障的长距离扩散过程，因此离子电导率。在这里，我们展示了如何离子液体的离子电导率可以增加一个以上的数量级，通过利用一维（1D）限制在宏观取向的碳纳米管（CNT）膜的影响。我们确定一维碳纳米管膜作为高瞬时功率电池的有前途的隔板。
2017-10-16 cond-mat.soft
Dynamics of Ion Transport in Ionic Liquids
在理解离子液体中的离子传输的连续理论和基本的微观动力学之间的联系的差距阻碍了这些集中的电解质中的传输现象的框架的发展。在这里，我们构建了一个连续的理论，离子液体中的离子输运的粗粒化一个简单的排斥过程中的相互作用的粒子的晶格。由此产生的动力学方程可以写成梯度流，其迁移率矩阵在高密度时为零。这种形式的迁移率矩阵引起的充电行为是不同的一个已知的电解质溶液，但同意定性与实验和模拟中观察到的现象。
2015-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Stable covalently photo-cross-linked poly(ionic liquid) membrane with gradient pore size
一种基于咪唑鎓的聚（离子液体）通过UV光诱导的硫醇烯（点击）化学共价交联，以产生沿着其横截面具有交联密度和孔径分布梯度的稳定的多孔疏水膜。
2018-09-30 cond-mat.soft
Mesoscale Organization and Dynamics in Binary Ionic Liquid Mixtures
通过宽带介电谱、动态力学谱、X射线散射和分子动力学模拟研究了介观结构对二元离子液体混合物动力学和离子输运的影响。发现混合物形成具有明显偏离净组分的加权贡献的宏观性质的不同液体。例如，它示出了在离子液体中的介观形态可以通过混合来调节，以相对于纯离子液体组分提高所得液体的静态介电常数高达100 $\%$。这种增强归因于与这些系统中的介观聚集体形态的变化相关联的界面动力学的复杂作用。这些结果表明通过控制疏溶剂聚集来设计离子液体的物理化学性质的潜力
2019-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
The moment sum-rules for ionic liquids at criticality
我们讨论了一般离子液体的前三个著名的矩电荷-电荷求和规则。对于限制原始模型的特殊对称情况，Das等人[Phys. Rev. Lett. 107，215701（2011）]最近通过蒙特卡罗模拟发现，Stillinger-Lovett或二阶矩求和规则在临界点失效。我们批判性地讨论了这种意外行为的可能解释。另一方面，四阶矩求和规则证明能够解释临界状态下的模拟结果。
2017-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Double layer in ionic liquids: capacitance vs temperature
浓电解质/离子液体中双电层电容的温度依赖性已经争论了几十年。为了合理化的电容与温度的依赖性，我们运行分子动力学模拟的EDL在不同的温度。我们发现，这种依赖关系与随着温度的升高，多层结构的EDL涂抹。计算结果与最近的实验数据一致。为了解释这一结果，我们提出了一个唯象的离子双层模型。
2020-05-25 cond-mat.soft
Theory of Transport in Highly Concentrated Electrolytes
离子液体具有很高的电化学和热力学稳定性，并具有高度的可调性，是一种很有前途的新型电解质。作为没有中性溶剂的纯离子电解质，它们在带电界面附近和本体中表现出特征结构，两者都通过单独的框架和方法在理论上描述。我们提出了一个整体连续理论适用于这两个地区。纯离子液体和离子液体混合物的传输理论允许电解质演变的系统描述。特别是，可以研究动态批量传输效应和界面结构。该理论在物理上是一致的，并描述了多组分溶液（离子液体，高浓度电解质，盐包水电解质）。在这里，我们给出了详细的理论推导，并专注于批量运输过程中出现的离子液体在电化学电池。此外，我们验证了我们的框架，基于离子液体和水的混合物作为电解质的锌离子电池。
2022-01-10 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Phase behavior of ionic liquid crystals
用密度泛函理论研究了离子型液晶的体相性质。液晶分子由椭圆体颗粒表示，其中电荷位于它们的中心或尾部。吸引力的相互作用被考虑在盖伊-伯尔尼对潜力。发现了包括汽相、各向同性相、非均相和近晶相在内的丰富的相图，并研究了相行为与粒子长度和粒子上电荷位置等参数的关系。
2010-04-15 cond-mat.soft
Clustering in complex ionic liquids in two dimensions
通过计算机模拟和积分方程技术研究了具有单中心阴离子和阳离子中性二聚体的二维离子液体，其目的是表征与单中心阴离子-阳离子混合物的差异，以及与两种模型的三维等价物的差异，以便看到库仑相互作用和由于降维而引起的聚集限制之间的竞争。我们发现，除了中性网站的阳离子抑制液-气转变发生在单体库仑系统的情况下。相反，双层膜类型的顺序被发现在低温下。理论预测的结构相关性和模拟之间的协议是优秀的，直到非常接近的无解区域的理论预测。这些发现表明在低温下团簇的性质与理论不能进入这一区域之间存在着各种关系
2018-02-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
Giant mobility of surface-trapped ionic charges following liquid tribocharging
本研究通过静电映射技术揭示水滴在疏水表面滑动后沉积的界面电荷为离子，并发现其以低摩擦快速二维扩散，提出受离子溶剂化壳层界面摩擦限制的输运机制，对界面离子输运与润湿动力学有普遍意义。
2025-08-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Linking dynamics and structure in highly asymmetric ionic liquids
我们探索了一个理想化的理论模型，在高度不对称的离子液体混合物中的离子传输。原始模型（PM）启发的系统用作不对称离子材料（例如液晶盐）的代表，其猝灭以形成无序的部分停滞相。应用自洽广义朗之万方程（SCGLE）理论研究了电荷匹配盐的粒径比与平均迁移率之间的关系。在这个模型中，我们确定新的玻璃态，其中两个带电物种（无论是大阳离子或微阴离子）被逮捕，而其他保留流动性。我们讨论了如何这一结果是有用的，在离子液体为基础的材料中的新型单离子导电相的发展。
2021-08-27 cond-mat.soft
Electrotunable friction with ionic liquid lubricants: how important is the molecular structure of the ions?
利用非平衡分子动力学模拟和离子液体的粗粒模型，研究了离子的形状和分子内电荷分布对离子液体纳米薄膜电调摩擦的影响.我们表明，电场引起显着的结构变化的膜，导致戏剧性的修改的摩擦力。本工作与以前的研究使用不同的模型的离子液体的比较表明，这里提出的现象适用于广泛的离子液体。特别是，电场诱导的滑移平面从固液界面的内部的膜和摩擦力的非单调变化的移动是离子润滑剂在强约束下的共同特征。我们还表明，离子的分子结构中起着重要的作用，在确定的电致伸缩和电溶胀的限制膜，因此显示的重要性，离子特定的电调谐摩擦的影响。
2015-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Influence of Confinement on Flow and Lubrication Properties of a Salt Model Ionic Liquid Investigated with Molecular Dynamics
我们提出了一个分子动力学研究的约束对离子液体的润滑和流动性能的影响。我们使用粗粒盐模型描述的离子液体作为润滑剂之间的有限固体板和受到两个动态制度：剪切和循环加载。约束的离子的排列和系统的机械响应的影响进行了详细研究，并比较静态和批量性能。结果表明，壁滑移对作为机械变形响应的力的建立有着深刻的影响，同时在动态状态下，与壁的相互作用代表了控制间隙中离子液体行为的主要驱动力。我们还观察到一个从稠密的液体到一个有序的和潜在的固化状态的离子液体发生在可变的正常负载和剪切下的过渡。
2018-09-27 cond-mat.soft
Structure and phase transitions into ionic adsorption layers on liquid interfaces
通过适当的热力学处理的表面活性剂离子之间的静电和非静电相互作用，以及热力学非局部性的影响的离子吸附层的结构进行了研究。分析也适用于相变到离子吸附层，进一步干扰的双电层和流体动力学稳定性的压缩波在薄的液体膜中的扩散-扩散结构。
2014-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Microstructures and Dynamics of Tetraalkylphosphonium Chloride Ionic Liquids
采用原子模拟方法研究了四烷基氯化磷离子液体中脂肪链长度对液体形态、微观离子结构和动力学性质的影响.的液体形态的特征在于海绵状的互穿极性和非极性网络的离子液体组成的四烷基鏻阳离子与短脂肪链。在四烷基鳞阳离子中的延长的脂肪族链导致由氯阴离子和阳离子中的中心极性基团组成的极性域在离子液体基质中部分或全部分离，这是由于其间的非极性域的逐渐膨胀。在总X射线散射结构函数的低和高$q$范围内分别观察到显著的极性交替峰和邻接相关峰，并且它们的峰位随着四烷基鏻阳离子中脂肪链的延长而逐渐向低q值移动。在中间q范围内记录的电荷交替峰表现出复杂的趋势，这是由于离子子组分的部分结构函数中的峰和反峰完全抵消。四烷基氯化鳞离子液体中的特定微观结构和液体形态本质上有助于不同的动力学，其特征在于平移扩散系数，van Hove关联函数和非高斯参数的非均相离子环境中的离子物种。四烷基磷正离子中脂肪链长度的增加导致van Hove关联函数和非高斯参数分别向更大的径向距离和更长的时间尺度移动，表明四烷基磷正离子和相应的氯离子的平移动力学不均匀性增强.
2017-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interfacial structure and boundary lubrication of a dicationic ionic liquid
我们报告的正常的表面力和摩擦力的测量两个云母表面之间的纳米膜的双阳离子离子液体使用表面力天平。双阳离子离子液体1，10-双（3-甲基咪唑）癸烷二- [双（三氟甲基磺酰基）]酰亚胺形成纳米限制的层状结构，通过振荡结构力揭示。在不同的膜厚度进行摩擦测量显示量化的摩擦，即摩擦层被挤出和摩擦系数取决于表面之间的液体层的数量的不连续性。摩擦痕迹的细节表明液体状的薄膜，令人惊讶的是，随着水含量的增加，摩擦力降低，我们讨论了这些观察的可能机制。后一种特性在离子液体润滑剂不能与潮湿环境绝缘的应用中可能是有用的。这篇文章是为了纪念雅各布·N。Israelachvili
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simple theory for oscillatory charge profile in ionic liquids near a charged wall
离子体系的介观场论[A. Ciach和G. Stell，J. Mol.液态87，255（2000）]推广到带电边界系统。导出了电荷密度的超巨势泛函的一个非常简单的表达式。在内能的表达式中考虑了离子硬核的大小。该泛函适用于描述离子液体和离子液体混合物中离子在弱带电壁附近的分布。得到了欧拉-拉格朗日方程，并求解了一个平坦的限制表面。获得了指数衰减振荡电荷密度分布。在半定量的水平上，限制原始模型的静电势与模拟结果一致。
2018-11-18 cond-mat.soft
Phase behaviour and dynamics in primitive models of molecular ionic liquids
使用原始模型和广泛的计算机模拟研究了分子离子液体的相行为和动力学。该模型考虑了阳离子和阴离子之间的尺寸差异，阳离子上的电荷位置和阳离子形状各向异性，这些都是重要材料如室温离子液体的突出特征。汽液相图是使用高精度的蒙特卡罗模拟确定的，为深入研究液态离子动力学奠定了基础。分子动力学模拟被用来探索的结构，单粒子的平移和旋转自相关函数，阳离子取向自相关，自扩散，粘度和频率依赖的电导率。结果揭示了一些分子尺度的电荷传输机制，涉及分子的平移，旋转，和协会。
2012-02-22 cond-mat.soft
Tunable liquid-liquid critical point in an ionic model of silica
最近的研究表明，液体二氧化硅的WAC模型[L。伍德考克角A. Angell和P. Cheeseman，J.Chem.Phys.65，1565（1976）]非常接近于具有液-液临界点（LLCP）。我们证明，增加离子电荷分离的响应函数的全局最大值，而减少电荷顺利合并到LLCP它们;一种现象，可能是实验观察到的带电胶体。Si和O配位数的分析表明，需要足够低的Si/O配位数比来获得LLCP。
2015-10-27 cond-mat.soft
Wave mechanics in an ionic liquid mixture
本文通过测量两种离子尺寸差异很大的离子液体混合物中宏观表面间的相互作用力，发现其振荡力可用两个振荡模式和一个单调模式的叠加拟合，且参数与纯液体匹配，从而提出液体物质中相互作用具有波动力学特征。
2024-02-27 cond-mat.soft
Simulations of ionic liquids confined by metal electrodes using periodic Green functions
提出了一种有效的方法来模拟金属电极约束下的库仑体系。该方法依赖于格林函数技术，以获得一个无限的周期性复制系统的静电势。这避免了使用镜像电荷或显式计算感应表面电荷，这两者都大大降低了模拟速度。为了证明新方法的实用性，我们用它来获得离子密度分布和微分电容，这是非常实际和理论上的兴趣，为一个晶格模型的离子液体。
2017-12-13 cond-mat.soft
Electric double layer theory for room temperature ionic liquids on charged electrodes: milestones and prospects
在这篇综述中，我们简要总结了自2007年Kornyshev的开创性论文发表以来，在带电电极上室温离子液体（RTIL）的平均场论中取得的基本理论里程碑。我们特别关注微分电容曲线的行为和对微分电容曲线有实质性影响的离子微观参数，其中包括短程特定相互作用、离子直径、静态极化率和永久偶极矩等参数。我们还讨论了最近的“非局部”平均场论，可以描述局部离子浓度的过屏蔽行为，以及从过屏蔽到拥挤的交叉。
2021-12-24 cond-mat.soft
Electrochemistry meets polymer physics: polymerized ionic liquids on an electrified electrode
聚合物离子液体是一种新兴的电化学应用材料。本文提出了高分子离子液体在带电导电电极上的自洽场论。考虑到Lifshitz理论中长链聚合阳离子的构象熵和平均场近似中离子物种的静电相互作用和排斥体积相互作用，我们得到了一个自洽场方程系统，用于描述局部静电势和单体单元和反离子的平均浓度.我们解决这些方程的线性近似的情况下，点状电荷和一个平面无限均匀带电的电极浸没在聚合物离子液体，并推导出局部离子浓度和静电势的解析表达式，并推导出双电层的线性微分电容的解析表达式。我们还找到了一个数值解的自洽场方程的两种类型的边界条件的局部聚合物浓度的电极上，对应的情况下，特定的吸附的情况下（中性表面）和强大的短程排斥的单体单元附近的带电表面（硬壁的情况下）。对于这两种情况下，我们调查的行为微分电容作为施加电压的函数的纯聚合物离子液体和聚合物离子液体溶解在极性有机溶剂中。我们观察到，微分电容分布形状是强烈敏感的局部聚合物浓度的电极上所采用的边界条件。
2021-11-15 cond-mat.soft
Interfacial ordering and accompanying divergent capacitance at ionic liquid-metal interfaces
构建了一个理论附近的带电平面壁，是有效的强离子间的相关性的致密离子溶液。该理论预测的波动引起的，一阶跃迁和自发电荷密度在界面处的顺序，在存在的，否则无序的体相溶液。表面排序是由施加的电压驱动，并导致在一个异常的微分电容，在最近的模拟结果一致，并与实验观察在广泛的系统。给出了电荷密度分布和电容的显式形式。该理论与电荷受挫伊辛模型，这也被发现表现出一个电压驱动的一级转变的数值结果进行了比较。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
On the thickness of the double layer in ionic liquids
本研究结合DFT计算与MD模拟，探究离子液体双电层厚度，分析Au(111)表面BF4-吸附及亥姆霍兹模型电容特性，考察多层EDL模型，为双电层是单/多离子层厚度的讨论提供依据。
2017-12-10 cond-mat.soft
Dipole fluid as a basic model for the equation of state of ionic liquid in the vicinity of their critical point
提出了类似熔融NaCl的离子液体的偶极流体模型。临界参数的估计得到的帮助下的范德华状态方程。讨论了转动对偶极子对特性和临界点位置的影响。考虑了这种流体在临界点附近的离解。
2002-04-15 cond-mat.soft
An Experimental and Computational Study on Material Dispersion of 1-Alkyl-3-Methylimidazolium Tetrafluoroborate Ionic Liquids
本研究通过实验测量与模型拟合，分析了烷基链长、温度及组分对[Ckmim][BF4]系列离子液体材料色散的影响，验证了半经验预测方法的有效性，为定制光学性质的离子液体制备提供了基础。
2020-03-16 cond-mat.soft
Acetone as a Polar Cosolvent for Pyridinium-Based Ionic Liquids
研究了三种吡啶类离子液体（RTIL）--N-丁基吡啶六氟磷酸盐[BPY][PF 6]、N-丁基吡啶三氟磺酸盐[BPY][TF]和N-丁基吡啶双（三氟甲磺酰基）酰亚胺[BPY][TFSI] --与丙酮（ACET）的混合物的输运和结构性质.离子电导率最大值出现在10摩尔% RTIL，无论阴离子。[BPY][TF]的绝对离子电导率值高于其他RTIL。这是由于阳离子-阴离子结合比[BPY][PF 6]弱，阴离子尺寸比[BPY][TFSI]小。所有研究的RTIL都与ACET无限混溶，这提高了它们的扩散率和电导率。小粘度的ACET有利于RTIL-ACET混合物的粘度急剧衰减。结构分析（径向分布函数，离子簇）的混合物是符合其运输性能提供了一个可靠的微观解释所观察到的宏观性能。作为一种分子共溶剂，ACET构成了一个有趣的替代品和竞争对手，更深入地研究液体。
2015-12-11 cond-mat.soft
Critical-like behavior of ionic-related, low-frequency dielectric properties in compressed liquid crystalline 8OCB and its nanocolloid
该报告介绍了与压力相关的宽带介电谱（BDS）的液晶辛氧基氰基联苯及其纳米胶体与钛酸钡纳米粒子的研究，重点是低频离子域和pretransitional波动的影响。因此，基本外源（压力）和内源（纳米粒子）对介电性能的影响。创新的衍生物为基础的分析揭示了功能的“临界”的描述离子的贡献，介电常数和电导率。补充介电常数扫描，产生洞察到偶极-偶极安排，也提出。研究涵盖了复杂的液体（钐）-固体晶体相变的令人困惑的情况下，揭示了相对较强的临界预熔效应，这几乎没有观察到的不连续的“熔化过渡”到目前为止。
2022-10-23 cond-mat.soft
Non-additive electronic polarizabilities of ionic liquids: Charge delocalization effects
本研究针对离子液体电子极化率问题，结合密度泛函理论计算与新的分子体积估算式，揭示电荷离域对极化率加和性的影响，为高折射率离子液体设计提供依据。
2024-01-29 cond-mat.soft physics.optics
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。
2024-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ionic liquid-electrode interface: classification of ions, saturation of layers, and structure-determined potentials
本研究通过单电极电双层模型对40种离子液体-电极界面进行模拟，将离子界面堆积分为四类，并揭示常见离子难以在电化学稳定窗口内实现单层精确屏蔽，为实验调控界面性质提供结构依据。
2024-05-15 cond-mat.soft
Importance of reorientational dynamics for the charge transport in ionic liquids
大多数离子液体含有至少一种表现出偶极矩的相当复杂的离子物质。在目前的工作中，我们提供了一个彻底的评估宽带介电谱的12个离子液体考虑到这些离子的经常被忽视的再取向动力学。我们确认，这种动态导致一个明确的弛豫签名的光谱，一个事实，到目前为止，只被认为是在以前的几个作品。所获得的再取向弛豫时间与早期的非弹性光散射和高频介电调查是一致的。评价我们的介电谱的重取向运动揭示了一个紧密耦合的离子旋转动力学的离子电荷运输在一个广泛的温度范围内从低粘度液体以上的室温深入到高粘度过冷状态接近Tg。这种耦合似乎并不介导的粘度，但可能是更直接的性质，指向一个旋转门机制，也被认为是塑料晶体离子导体。我们的研究结果表明，偶极离子的重取向运动起着重要的作用，迄今为止被广泛忽视的离子液体中的离子电荷传输。
2018-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Charge Oscillations in Ionic Liquids: A Microscopic Cluster Model
尽管室温离子液体在替代储能装置和润滑剂方面有着巨大的应用，但从纯科学的角度来看，它仍然面临着许多挑战。我们发展了离子簇的离子注入微观理论，它描述了离子注入行为接近带电界面。有限大小的集群的完整结构因子被认为是，并允许我们保留作为一个整体的系统的精细和必要的细节。除了减少筛选，它表明，离子簇导致的电荷密度振荡附近的带电边界，与交替的离子大小的厚层，与实验一致。我们区分短距离振荡，持续几个离子层接近边界，而不是长距离阻尼振荡，保持整个散装。前者可以被有限大小的离子对捕获，而后者则与具有明显四极矩（或更高）的较大簇有关。我们的理论的长波长极限恢复了著名的Bazant-Storey-Kornyshev（BSK）方程的线性制度，并阐明了BSK唯象参数的微观起源。
2020-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The liquid-vapor interface of the restricted primitive model of ionic fluids from a density functional approach
本文用密度泛函方法研究了离子流体受限原始模型的气液界面。应用的理论包括静电贡献的自由能功能所产生的散装能量状态方程和平均球近似的限制原始模型，以及缔合的贡献，由于对离子的形成。我们比较的密度分布和表面张力的值与以前的理论方法。
2011-06-16 cond-mat.soft
Nonlinear and thermo-optical characterization of bare imidazolium ionic liquids
研究了两种纯离子液体BMIOMe. NTf 2和BMIOMe.N（CN）2的非线性光学和热光性质。这是第一次通过标准的自折射实验测定原始离子液体的非线性折射率。采用热管理方法，利用锁模飞秒激光源，利用Z扫描和EZ扫描技术对薄膜的非线性光学特性进行了研究。同时分析了热性能，并对热光系数、热特征时间和透镜强度进行了表征。这些结果表明，BMIOMe.NTf2是被工程化用于光子学应用的突出材料
2020-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Two-dimensional pattern formation in ionic liquids confined between graphene walls
我们进行分子动力学模拟的离子液体之间的石墨烯壁限制在各种条件下（纯离子液体，与水和醇的混合物，与锂盐和有缺陷的石墨烯壁的混合物）。我们的研究结果表明，Stern层中条纹和六边形图案的形成可以被认为是离子液体在电化学界面处的一般特征，图案之间的过渡由吸附分子的最内层中的电荷的净平衡控制。这解释了先前报道的实验和计算结果，并且第一次解释了为什么这些图案变化是由双电层最内层的电荷密度的任何扰动（电压和组成变化，以及电极壁处的空位等）触发的，这可能有助于调节电极-离子液体界面。使用蒙特卡罗模拟，我们表明，这种结构可以复制一个简单的二维晶格模型，只有最近邻的相互作用，高度屏蔽离子相互作用和短程和排除体积相互作用。我们还表明，我们的模拟结果是一致的，从Landau-Brazovskii理论的斑图形成的自组装系统中推断。这些图案在离子液体石墨烯-电极界面处的存在可能对从本体混合物到电极的离子转移过程、对电极-电解质双层的微分电容或对电极处的氧化还原反应速率以及其他物理化学性质具有强烈影响，因此是具有很大技术意义的效果。
2019-02-13 cond-mat.soft
Molecular Dynamics Simulation of Imidazolium CnMIM-BF4 Ionic Liquids using a Coarse Grained Force-Field
离子液体具有热物理性质，在溶剂，储能材料和稳定的润滑应用中具有重要意义。近年来，人们发展了一系列粗粒模型来研究1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C2MIM][BF 4]和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C4 MIM][PF 6]离子液体。建立在这些CG模型，我们得出力场调查[ C_{2-8} MIM] [BF 4]家庭的离子液体，作为一个开始步骤，系统的调查润滑nanobinion条件下。模拟的状态方程和扩散系数与实验数据和全原子力场符合得很好。我们使用这些模型来分析具有较长脂肪链的阳离子的离子液体的纳米结构特征以及离子液体的液-气界面结构。这些模型的CG性质使模拟非常长的时间尺度，这是需要计算机的动态和界面特性的可靠结果。对于[C> 4 MIM] [BF 4]，与液-气界面相关的对称性的破坏在垂直于界面平面的方向上诱导极性和非极性域中的纳米结构化，因此模仿在体相中观察到的行为。
2019-10-20 cond-mat.soft
Role of ionic liquids in protein refolding: native/fibrillar versus treated lysozyme
已知几种离子液体（IL）可以逆转聚集过程并改善变性蛋白质的体外重折叠。在本文中，使用溶菌酶作为模型蛋白质测试了一类特定的基于铵的离子液体作为复性增强剂的能力。拉曼光谱的IL处理的纤维状溶菌酶，以及在其天然和纤维状构象的溶菌酶收集和仔细分析，以表征的IL相互作用的影响下的复性程度。所获得的结果证实，并在很大程度上扩展了这类质子离子液体的早期知识，并表明硝酸乙基铵（EAN）作为最有前途的添加剂的蛋白质复性。该实验还提供了拉曼光谱作为这一领域的综合诊断工具的高潜力的示范。
2012-04-21 cond-mat.soft physics.chem-ph q-bio.BM
Porous membranes built up from hydrophilic poly(ionic liquid)s
首次以水溶性聚离子液体（PIL）为原料，通过中和引发静电络合反应制备了多孔聚合物膜。多孔结构的形成是由于PIL和离子络合的同时相分离，这发生在PIL的非溶剂的碱性溶液中。这些膜具有刺激响应性孔隙率，分别在异丙醇和水中具有开孔和闭孔。这种性质在过滤实验中得到了定量证明，其中水通过膜的速度比异丙醇慢得多。
2016-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetics of Ion Transport in Ionic Liquids: Two Dynamical Diffusion States
采用经典的分子动力学模拟，研究了室温离子液体[Bmim][TFSI]中离子的迁移率.分析单个阳离子和阴离子的轨迹，我们估计离子在束缚、聚集状态以及离子准自由移动时所花费的时间。使用这些信息，我们评估占主导地位的电导率的自由离子的平均部分。由此限定的自由离子的量包括15- 25%，在300-600 K的范围内随着温度单调增加，其余的离子被暂时束缚，而不是在局部电势中移动。从电流自相关函数计算的电导率作为温度的函数，再现报道的实验数据。有趣的是，对于自由离子，迁移率和扩散系数之间的能斯特-爱因斯坦关系保持得相当好。与电子半导体类似，可以谈论离子液体的离子半导体模型，其具有由能隙分开的离子的价（或激子）和导带态。然而，所获得的离子液体的带隙是非常小的，约0.026 eV，允许两个动态状态之间的容易的互换。
2018-05-02 cond-mat.soft
Re-entrant phase transitions and dynamics of a nanoconfined ionic liquid
离子液体被限制在界面处或被限制在亚纳米孔中，越来越多地用于现代技术，包括能源应用。因此，了解它们在这些条件下的行为细节至关重要。通过分子动力学模拟，我们从理论和数值上阐明了纳米尺度的限制对离子液体静态和动态性质的影响。特别是，我们专注于离子的大小之间的相互作用，狭缝孔的宽度，和长度尺度与长程组织的极性和非极性域存在于散装材料。通过调节温度和限制的程度，我们证明了存在一个复杂的重入相行为，包括各向同性的液体和具有不同对称性的液晶相。我们展示了这些变化如何影响离子的相对组织，库仑有序的实质性修改，以及它们的动力学状态。在这方面，我们揭示了一个显着的反离子的动力学解耦，指出这些在约束下的电荷传输中发挥了非常不同的作用。最后，我们讨论我们的研究结果与最近的实验和理论工作。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
