리튬염과 음이온 간의 상호작용은 국소 고농도 이온성 액체 전해질(LCILEs)의 전기화학적 및 물리화학적 특성에 결정적으로 영향을 미친다. 차세대 리튬이온 배터리를 위한 유망한 소재군인 LCILE에서, 우리는 희석제 농도를 변화시킬 때 리튬–음이온 상호작용, 이온 동역학 및 수송 특성이 어떻게 조절되는지 조사한다. 분자 동역학(MD) 시뮬레이션과 밀도범함수이론(DFT) 계산을 결합하여, 희석제로 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether(TTE)를 도입하면 용매화 구조를 최소한으로 교란하면서 Li+–음이온 상호작용을 효과적으로 약화시키고 이온의 해리(ionic dissociation)를 촉진함을 보인다. 리튬염 대 이온성 액체(IL) 비를 조절하면 비스(fluorosulfonyl)이미드 음이온(FSI–)의 배위 환경이 달라진다. 이는 리튬 용매화 껍질에서 피롤리디늄 양이온의 존재를 감소시킨다. 용매화 효과를 넘어, 리튬 헥사플루오로포스페이트(LiPF6)를 도입하면 이온 전도도가 향상되고 리튬이온 확산 계수가 증가함을 추가로 입증한다. 희석제 농도와 이온성 첨가제가 미치는 영향을 체계적으로 탐색함으로써, 본 이론적 틀은 전해질 조성이 리튬이온 이동성과 계면 안정성에 미치는 영향을 분자 수준에서 제공하며, 이는 차세대 에너지 저장 시스템을 위한 고성능 전해질을 설계하는 데 핵심이 되는 요소들이다.

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