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dc.contributor.author
Oviedo, María Belén
dc.contributor.author
Fernandez, Francisco
dc.contributor.author
Otero, Manuel
dc.contributor.author
Leiva, Ezequiel Pedro M.
dc.contributor.author
Paz, Sergio Alexis
dc.date.available
2024-02-26T15:23:13Z
dc.date.issued
2023-03
dc.identifier.citation
Oviedo, María Belén; Fernandez, Francisco; Otero, Manuel; Leiva, Ezequiel Pedro M.; Paz, Sergio Alexis; Density Functional Tight-Binding Model for Lithium-Silicon Alloys; American Chemical Society; Journal of Physical Chemistry A; 127; 11; 3-2023; 2637-2645
dc.identifier.issn
1089-5639
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/228433
dc.description.abstract
The predictive power of molecular dynamic simulations is mainly restricted by the time scale and model accuracy. Many systems of current relevance are of such complexity that they require addressing both issues simultaneously. This is the case of silicon electrodes in Li-ion batteries, where different LixSi alloys are formed during charge/discharge cycles. While first-principles treatments for this system are seriously limited by the computational cost of exploring its large conformational space, classical force fields are not transferable enough to represent it accurately. Density Functional Tight Binding (DFTB) is an intermediate complexity approach capable of capturing the electronic nature of different environments with a relatively low computational cost. In this work, we present a new set of DFTB parameters suited to model amorphous LixSi alloys. LixSi is the usual finding upon cycling the Si electrodes in the presence of Li ions. The model parameters are constructed with a particular emphasis on their transferability for the entire LixSi composition range. This is achieved by introducing a new optimization procedure that weights stoichiometries differently to improve the prediction of their formation energies. The resulting model is shown to be robust for predicting crystal and amorphous structures for the different compositions, giving excellent agreement with DFT calculations and outperforming state-of-the-art ReaxFF potentials.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
DENSITY FUNCTIONAL TIGHT-BINDING
dc.subject
LITHIUM
dc.subject
SILICON
dc.subject
BATTERIES
dc.subject.classification
Física de los Materiales Condensados
dc.subject.classification
Ciencias Físicas
dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS
dc.title
Density Functional Tight-Binding Model for Lithium-Silicon Alloys
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-02-08T10:54:59Z
dc.journal.volume
127
dc.journal.number
11
dc.journal.pagination
2637-2645
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.journal.ciudad
Maryland
dc.description.fil
Fil: Oviedo, María Belén. 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.description.fil
Fil: Fernandez, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
dc.description.fil
Fil: Otero, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina
dc.description.fil
Fil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. 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.description.fil
Fil: Paz, Sergio Alexis. 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.journal.title
Journal of Physical Chemistry A
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpca.3c00075
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpca.3c00075
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/63a6015f16e9a80c7d32d81a
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