Атомистическое понимание химического происхождения и вариаций диэлектрической проницаемости жидких электролитов

Диэлектрическая проницаемость является важным физико-химическим свойством жидкостей, позволяющим регулировать взаимодействия между растворённым веществом и растворителем, а также микроструктуры сольватации. В данной работе с помощью моделирования методом молекулярной динамики исследованы изменения диэлектрической проницаемости жидких электролитов в зависимости от температуры и состава электролита. Диэлектрическая проницаемость растворителей уменьшается с повышением температуры вследствие увеличения подвижности молекул. Для смесей растворителей с различными соотношениями компонентов диэлектрическая проницаемость либо подчиняется правилу линейной суперпозиции, либо описывается полиномиальной функцией в зависимости от слабости или силы межмолекулярных взаимодействий. Диэлектрическая проницаемость электролитов демонстрирует колоколообразную зависимость от концентрации соли, что можно объяснить диэлектрическим вкладом солей и образованием сольватационных структур. Данная работа даёт атомистическое представление об изменении диэлектрической проницаемости и его химическом происхождении, углубляя фундаментальное понимание химии растворов.