Tankewol foar jo besite oan nature.com. De browserferzje dy't jo brûke hat beheinde CSS-stipe. Foar de bêste ûnderfining advisearje wy de lêste browserferzje te brûken (of de kompatibiliteitsmodus yn Internet Explorer út te skeakeljen). Derneist, om trochgeande stipe te garandearjen, sil dizze side gjin stilen of JavaScript befetsje.
Fanwegen de oerfloedige natriumboarne fertsjintwurdigje natrium-ionbatterijen (NIB's) in belofte alternative oplossing foar elektrogemyske enerzjyopslach. Op it stuit is it wichtichste obstakel yn 'e ûntwikkeling fan NIB-technology it gebrek oan elektrodematerialen dy't natriumioanen foar in lange tiid omkearber kinne opslaan/frijlitte. Dêrom is it doel fan dizze stúdzje om teoretysk it effekt fan glyceroltafoeging op polyvinylalkohol (PVA) en natriumalginaat (NaAlg)-mingsels as NIB-elektrodematerialen teoretysk te ûndersykjen. Dizze stúdzje rjochtet him op 'e elektroanyske, termyske en kwantitative struktuer-aktiviteitsrelaasje (QSAR)-beskriuwers fan polymeerelektrolyten basearre op PVA-, natriumalginaat- en glycerolmingsels. Dizze eigenskippen wurde ûndersocht mei semi-empiryske metoaden en tichtheidsfunksjonele teory (DFT). Om't de strukturele analyze de details fan 'e ynteraksjes tusken PVA/alginaat en glycerol iepenbiere, waard de bandgap-enerzjy (Eg) ûndersocht. De resultaten litte sjen dat de tafoeging fan glycerol resulteart yn in ôfname fan 'e Eg-wearde nei 0.2814 eV. It molekulêre elektrostatyske potinsjele oerflak (MESP) lit de ferdieling sjen fan elektronrike en elektronearme regio's en molekulêre ladingen yn it heule elektrolytsysteem. De bestudearre termyske parameters omfetsje enthalpy (H), entropie (ΔS), waarmtekapasiteit (Cp), Gibbs frije enerzjy (G) en foarmingswaarmte. Derneist waarden ferskate kwantitative struktuer-aktiviteitsrelaasje (QSAR) deskriptoren lykas totaal dipoolmomint (TDM), totale enerzjy (E), ionisaasjepotinsjeel (IP), Log P en polarisearberens yn dizze stúdzje ûndersocht. De resultaten lieten sjen dat H, ΔS, Cp, G en TDM tanommen mei tanimmende temperatuer en glycerolynhâld. Underwilens naam de foarmingswaarmte, IP en E, ôf, wat de reaktiviteit en polarisearberens ferbettere. Derneist naam troch it tafoegjen fan glycerol de selspanning ta nei 2.488 V. DFT- en PM6-berekkeningen basearre op kosten-effektive PVA/NaAlg-glycerol-basearre elektrolyten litte sjen dat se lithium-ion-batterijen foar in part kinne ferfange fanwegen har multifunksjonaliteit, mar fierdere ferbetteringen en ûndersyk binne nedich.
Hoewol lithium-ion-batterijen (LIB's) in soad brûkt wurde, hat har tapassing in protte beheiningen fanwegen har koarte libbensdoer, hege kosten en feiligenssoargen. Natrium-ion-batterijen (SIB's) kinne in libbensfetber alternatyf wurde foar LIB's fanwegen har brede beskikberens, lege kosten en net-toksisiteit fan it natriumelemint. Natrium-ion-batterijen (SIB's) wurde in hieltyd wichtiger enerzjyopslachsysteem foar elektrogemyske apparaten1. Natrium-ion-batterijen binne swier ôfhinklik fan elektrolyten om iontransport te fasilitearjen en elektryske stroom te generearjen2,3. Floeibere elektrolyten besteane benammen út metaalsâlt en organyske oplosmiddels. Praktyske tapassingen fereaskje soarchfâldige beskôging fan 'e feiligens fan floeibere elektrolyten, foaral as de batterij ûnderwurpen wurdt oan termyske of elektryske stress4.
Natrium-ionbatterijen (SIB's) wurde ferwachte lithium-ionbatterijen yn 'e neie takomst te ferfangen fanwegen har oerfloedige oseaanreserves, net-toksisiteit en lege materiaalkosten. De synteze fan nanomaterialen hat de ûntwikkeling fan gegevensopslach, elektroanyske en optyske apparaten fersneld. In grutte hoemannichte literatuer hat de tapassing fan ferskate nanostrukturen (bygelyks metaaloxiden, grafeen, nanotubes en fullerenen) yn natrium-ionbatterijen oantoand. Undersyk hat him rjochte op 'e ûntwikkeling fan anodematerialen, ynklusyf polymearen, foar natrium-ionbatterijen fanwegen har alsidichheid en miljeufreonlikens. Undersyksbelangstelling op it mêd fan oplaadbere polymearbatterijen sil sûnder mis tanimme. Nije polymearelektrodematerialen mei unike struktueren en eigenskippen sille wierskynlik de wei baan meitsje foar miljeufreonlike enerzjyopslachtechnologyen. Hoewol ferskate polymearelektrodematerialen binne ûndersocht foar gebrûk yn natrium-ionbatterijen, is dit fjild noch yn 'e iere stadia fan ûntwikkeling. Foar natrium-ionbatterijen moatte mear polymearmaterialen mei ferskate strukturele konfiguraasjes ûndersocht wurde. Op basis fan ús hjoeddeistige kennis fan it opslachmeganisme fan natriumioanen yn polymeerelektrodematerialen, kin de hypoteze steld wurde dat karbonylgroepen, frije radikalen en heteroatomen yn it konjugearre systeem kinne tsjinje as aktive plakken foar ynteraksje mei natriumioanen. Dêrom is it krúsjaal om nije polymearen te ûntwikkeljen mei in hege tichtheid fan dizze aktive plakken. Gelpolymeerelektrolyt (GPE) is in alternative technology dy't de betrouberens fan batterijen, iongelieding, gjin lekkage, hege fleksibiliteit en goede prestaasjes ferbetteret12.
Polymeermatrices omfetsje materialen lykas PVA en polyetyleenoxide (PEO)13. Gelpermeabel polymeer (GPE) immobilisearret de floeibere elektrolyt yn 'e polymeermatrice, wat it risiko op lekkage ferminderet yn ferliking mei kommersjele skieders14. PVA is in syntetyske biologysk ôfbrekbere polymeer. It hat in hege permittiviteit, is goedkeap en net-giftich. It materiaal stiet bekend om syn filmfoarmjende eigenskippen, gemyske stabiliteit en adhesion. It hat ek funksjonele (OH) groepen en in hege crosslinking-potinsjeeldichtheid15,16,17. Polymeerming, weekmakertafoeging, komposittafoeging en in situ polymerisaasjetechniken binne brûkt om de konduktiviteit fan PVA-basearre polymeerelektrolyten te ferbetterjen om de kristalliniteit fan 'e matrice te ferminderjen en de ketenfleksibiliteit te fergrutsjen18,19,20.
Mingseljen is in wichtige metoade foar it ûntwikkeljen fan polymere materialen foar yndustriële tapassingen. Polymearmingsels wurde faak brûkt om: (1) de ferwurkingseigenskippen fan natuerlike polymeren yn yndustriële tapassingen te ferbetterjen; (2) de gemyske, fysike en meganyske eigenskippen fan biologysk ôfbrekbere materialen te ferbetterjen; en (3) oan te passen oan de rap feroarjende fraach nei nije materialen yn 'e fiedingsferpakkingssektor. Oars as kopolymerisaasje is polymermingseljen in leechkostenproses dat ienfâldige fysike prosessen brûkt ynstee fan komplekse gemyske prosessen om de winske eigenskippen te berikken21. Om homopolymeren te foarmjen, kinne ferskate polymeren ynteraksje fia dipool-dipoolkrêften, wetterstofbiningen of lading-oerdrachtkompleksen22,23. Mingsels makke fan natuerlike en synthetyske polymeren kinne goede biokompatibiliteit kombinearje mei poerbêste meganyske eigenskippen, wêrtroch in superieur materiaal ûntstiet tsjin lege produksjekosten24,25. Dêrom is der grutte belangstelling west foar it meitsjen fan biorelevante polymere materialen troch it mingen fan synthetyske en natuerlike polymeren. PVA kin wurde kombineare mei natriumalginaat (NaAlg), cellulose, chitosan en setmoal26.
Natriumalginaat is in natuerlik polymeer en anionysk polysacharide dat wûn wurdt út marine brune algen. Natriumalginaat bestiet út β-(1-4)-keppele D-mannuronzuur (M) en α-(1-4)-keppele L-guluronzuur (G) organisearre yn homopolymere foarmen (poly-M en poly-G) en heteropolymere blokken (MG of GM)27. De ynhâld en relative ferhâlding fan M- en G-blokken hawwe in wichtige ynfloed op 'e gemyske en fysike eigenskippen fan alginaat28,29. Natriumalginaat wurdt breed brûkt en bestudearre fanwegen syn biodegradearberens, biokompatibiliteit, lege kosten, goede filmfoarmjende eigenskippen en net-toksisiteit. In grut oantal frije hydroxyl (OH) en karboksylaat (COO) groepen yn 'e alginaatketen makket alginaat lykwols tige hydrofiel. Alginaat hat lykwols minne meganyske eigenskippen fanwegen syn brosheid en rigiditeit. Dêrom kin alginaat wurde kombineare mei oare syntetyske materialen om de wettergefoelichheid en meganyske eigenskippen te ferbetterjen30,31.
Foardat nije elektrodematerialen ûntwurpen wurde, wurde DFT-berekkeningen faak brûkt om de fabrikaazjemooglikheden fan nije materialen te evaluearjen. Derneist brûke wittenskippers molekulêre modellering om eksperimintele resultaten te befêstigjen en te foarsizzen, tiid te besparjen, gemysk ôffal te ferminderjen en ynteraksjegedrach te foarsizzen32. Molekulêre modellering is in krêftige en wichtige tûke fan 'e wittenskip wurden yn in protte fjilden, ynklusyf materiaalkunde, nanomaterialen, komputasjonele skiekunde en medisynûntdekking33,34. Mei help fan modellearprogramma's kinne wittenskippers direkt molekulêre gegevens krije, ynklusyf enerzjy (foarmingswaarmte, ionisaasjepotinsjeel, aktivearringsenerzjy, ensfh.) en geometry (bânhoeken, bânlengten en torsjehoeken)35. Derneist kinne elektroanyske eigenskippen (lading, HOMO- en LUMO-bângat-enerzjy, elektronaffiniteit), spektrale eigenskippen (karakteristike trillingsmodi en yntensiteiten lykas FTIR-spektra) en bulkeigenskippen (folume, diffúzje, viskositeit, modulus, ensfh.)36 berekkene wurde.
LiNiPO4 lit potinsjele foardielen sjen yn 'e konkurrinsje mei positive elektrodematerialen fan lithium-ion-batterijen fanwegen syn hege enerzjytichtens (wurkspanning fan sawat 5,1 V). Om it foardiel fan LiNiPO4 yn it hege spanningsgebiet folslein te benutten, moat de wurkspanning ferlege wurde, om't de op it stuit ûntwikkele hege spanningselektrolyt allinich relatyf stabyl kin bliuwe by spanningen ûnder 4,8 V. Zhang et al. ûndersochten de doping fan alle 3d-, 4d- en 5d-oergongsmetalen yn 'e Ni-plak fan LiNiPO4, selektearren de dopingpatroanen mei poerbêste elektrogemyske prestaasjes, en oanpasten de wurkspanning fan LiNiPO4 wylst de relative stabiliteit fan syn elektrogemyske prestaasjes behâlden waarden. De leechste wurkspanningen dy't se krigen wiene 4,21, 3,76 en 3,5037 foar Ti-, Nb- en Ta-dopearre LiNiPO4, respektivelik.
Dêrom is it doel fan dizze stúdzje om teoretysk it effekt fan glycerol as in weekmaker op 'e elektroanyske eigenskippen, QSAR-deskriptoren en termyske eigenskippen fan it PVA/NaAlg-systeem te ûndersykjen mei help fan kwantummeganyske berekkeningen foar de tapassing dêrfan yn oplaadbere ion-ion-batterijen. De molekulêre ynteraksjes tusken it PVA/NaAlg-model en glycerol waarden analysearre mei help fan Bader's kwantumatoomteory fan molekulen (QTAIM).
In molekulemodel dat de ynteraksje fan PVA mei NaAlg en dan mei glycerol fertsjintwurdiget, waard optimalisearre mei DFT. It model waard berekkene mei Gaussian 0938-software by de Spektroskopyôfdieling, Nasjonaal Undersykssintrum, Kaïro, Egypte. De modellen waarden optimalisearre mei DFT op it B3LYP/6-311G(d, p) nivo39,40,41,42. Om de ynteraksje tusken de bestudearre modellen te ferifiearjen, demonstrearje frekwinsjestúdzjes útfierd op itselde teorynivo de stabiliteit fan 'e optimalisearre geometry. De ôfwêzigens fan negative frekwinsjes ûnder alle evaluearre frekwinsjes markearret de ôflaatte struktuer yn 'e wiere positive minima op it potinsjele enerzjy-oerflak. Fysike parameters lykas TDM, HOMO/LUMO-bângat-enerzjy en MESP waarden berekkene op itselde kwantummeganyske teorynivo. Derneist waarden guon termyske parameters lykas de definitive foarmingswaarmte, frije enerzjy, entropie, enthalpy en waarmtekapasiteit berekkene mei de formules dy't jûn binne yn Tabel 1. De bestudearre modellen waarden ûnderwurpen oan de kwantumteory fan atomen yn molekulen (QTAIM) analyse om de ynteraksjes te identifisearjen dy't plakfine op it oerflak fan 'e bestudearre struktueren. Dizze berekkeningen waarden útfierd mei it kommando "output=wfn" yn 'e Gaussian 09 softwarekoade en doe visualisearre mei de Avogadro softwarekoade43.
Wêrby't E de ynterne enerzjy is, P de druk, V it folume, Q de waarmtewikseling tusken it systeem en syn omjouwing, T de temperatuer, ΔH de enthalpyferoaring, ΔG de frije enerzjyferoaring, ΔS de entropieferoaring, a en b de trillingsparameters binne, q de atoomlading is, en C de atoomelektronendichtheid is44,45. Uteinlik waarden deselde struktueren optimalisearre en waarden de QSAR-parameters berekkene op PM6-nivo mei de SCIGRESS-softwarekoade46 by de Spektroskopy-ôfdieling fan it Nasjonaal Undersyksintrum yn Kaïro, Egypte.
Yn ús eardere wurk47 hawwe wy it meast wierskynlike model evaluearre dat de ynteraksje fan trije PVA-ienheden mei twa NaAlg-ienheden beskriuwt, wêrby't glycerol as in weekmaker fungearret. Lykas hjirboppe neamd, binne d'r twa mooglikheden foar de ynteraksje fan PVA en NaAlg. De twa modellen, oantsjutten as 3PVA-2Na Alg (basearre op koalstofnûmer 10) en Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg, hawwe de lytste enerzjykloofwearde48 yn ferliking mei de oare beskôge struktueren. Dêrom waard it effekt fan Gly-tafoeging op it meast wierskynlike model fan it PVA/Na Alg-mingpolymeer ûndersocht mei de lêste twa struktueren: 3PVA-(C10)2Na Alg (foar ienfâld oantsjutten as 3PVA-2Na Alg) en Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg. Neffens de literatuer kinne PVA, NaAlg en glycerol allinich swakke wetterstofbiningen foarmje tusken hydroxylfunksjonele groepen. Omdat sawol de PVA-trimeer as de NaAlg- en glyceroldimeer ferskate OH-groepen befetsje, kin it kontakt realisearre wurde fia ien fan 'e OH-groepen. Figuer 1 lit de ynteraksje sjen tusken it modelglycerolmolekule en it modelmolekule 3PVA-2Na Alg, en Figuer 2 lit it konstruearre model sjen fan 'e ynteraksje tusken it modelmolekule Term 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg en ferskillende konsintraasjes fan glycerol.
Optimalisearre struktueren: (a) Gly en 3PVA − 2Na Alg ynteraksje mei (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, en (f) 5 Gly.
Optimalisearre struktueren fan Term 1Na Alg-3PVA –Mid 1Na Alg dy't ynteraksje hawwe mei (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, en (f) 6 Gly.
De enerzjy fan 'e elektronenbânkloof is in wichtige parameter om te beskôgjen by it bestudearjen fan 'e reaktiviteit fan elk elektrodemateriaal. Omdat it it gedrach fan elektroanen beskriuwt as it materiaal ûnderwurpen wurdt oan eksterne feroarings. Dêrom is it needsaaklik om de enerzjy fan 'e elektronenbânkloof fan HOMO/LUMO te skatten foar alle bestudearre struktueren. Tabel 2 lit de feroarings sjen yn HOMO/LUMO-enerzjy fan 3PVA-(C10)2Na Alg en Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg fanwegen de tafoeging fan glycerol. Neffens ref47 is de Eg-wearde fan 3PVA-(C10)2Na Alg 0.2908 eV, wylst de Eg-wearde fan 'e struktuer dy't de kâns op 'e twadde ynteraksje reflektearret (d.w.s. Term 1Na Alg − 3PVA- Mid 1Na Alg) 0.5706 eV is.
It waard lykwols fûn dat de tafoeging fan glycerol resultearre yn in lichte feroaring yn 'e Eg-wearde fan 3PVA-(C10)2Na Alg. Doe't 3PVA-(C10)2NaAlg ynteraksje hie mei 1, 2, 3, 4 en 5 glycerol-ienheden, waarden de Eg-wearden respektivelik 0.302, 0.299, 0.308, 0.289 en 0.281 eV. D'r is lykwols in weardefol ynsjoch dat nei it tafoegjen fan 3 glycerol-ienheden de Eg-wearde lytser waard as dy fan 3PVA-(C10)2Na Alg. It model dat de ynteraksje fan 3PVA-(C10)2Na Alg mei fiif glycerol-ienheden fertsjintwurdiget, is it meast wierskynlike ynteraksjemodel. Dit betsjut dat as it oantal glycerol-ienheden tanimt, de kâns op ynteraksje ek tanimt.
Underwilens, foar de twadde kâns op ynteraksje, wurde de HOMO/LUMO-enerzjy's fan 'e modelmolekulen dy't Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 1Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 2Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 3Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 4Gly, Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 5Gly en Term 1Na Alg − 3PVA –Mid 1Na Alg- 6Gly fertsjintwurdigje, respektivelik 1.343, 1.347, 0.976, 0.607, 0.348 en 0.496 eV. Tabel 2 lit de berekkene HOMO/LUMO-bângat-enerzjy's foar alle struktueren sjen. Boppedat wurdt itselde gedrach fan 'e ynteraksjekânsen fan 'e earste groep hjir werhelle.
De bandteory yn fêste-stoffysika stelt dat as de bandgap fan in elektrodemateriaal ôfnimt, de elektroanyske geleidingsfermogen fan it materiaal tanimt. Doping is in mienskiplike metoade om de bandgap fan natrium-ion-katodematerialen te ferminderjen. Jiang et al. brûkten Cu-doping om de elektroanyske geleidingsfermogen fan β-NaMnO2-laachmaterialen te ferbetterjen. Mei help fan DFT-berekkeningen fûnen se dat doping de bandgap fan it materiaal fermindere fan 0,7 eV nei 0,3 eV. Dit jout oan dat Cu-doping de elektroanyske geleidingsfermogen fan β-NaMnO2-materiaal ferbetteret.
MESP wurdt definiearre as de ynteraksje-enerzjy tusken de molekulêre ladingsferdieling en in inkele positive lading. MESP wurdt beskôge as in effektyf ark foar it begripen en ynterpretearjen fan gemyske eigenskippen en reaktiviteit. MESP kin brûkt wurde om de meganismen fan ynteraksjes tusken polymere materialen te begripen. MESP beskriuwt de ladingsferdieling binnen de ferbining dy't ûndersocht wurdt. Derneist jout MESP ynformaasje oer de aktive plakken yn 'e materialen dy't ûndersocht wurde32. Figuer 3 lit de MESP-plots sjen fan 3PVA-(C10) 2Na Alg, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10) 2Na Alg − 4Gly, en 3PVA-(C10) 2Na Alg − 5Gly foarsein op it B3LYP/6-311G(d, p) nivo fan teory.
MESP-kontoeren berekkene mei B3LYP/6-311 g(d, p) foar (a) Gly en 3PVA − 2Na Alg dy't ynteraksje hawwe mei (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, en (f) 5 Gly.
Underwilens lit Fig. 4 de berekkene resultaten fan MESP sjen foar Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg, Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg-1Gly, Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 2Gly, Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 3gly, Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 4Gly, Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg-5gly en Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg − 6Gly, respektivelik. De berekkene MESP wurdt fertsjintwurdige as in kontoergedrach. De kontoerlinen wurde fertsjintwurdige troch ferskillende kleuren. Elke kleur fertsjintwurdiget in oare elektronegativiteitswearde. De reade kleur jout de heech elektronegative of reaktive plakken oan. Underwilens fertsjintwurdiget de giele kleur de neutrale plakken 49, 50, 51 yn 'e struktuer. De MESP-resultaten lieten sjen dat de reaktiviteit fan 3PVA-(C10)2Na Alg tanommen is mei de tanimming fan reade kleur om 'e bestudearre modellen hinne. Underwilens nimt de reade kleurintensiteit yn 'e MESP-kaart fan it Term 1Na Alg-3PVA – Mid 1Na Alg modelmolekule ôf fanwegen de ynteraksje mei ferskillende glycerolynhâlden. De feroaring yn 'e reade kleurferdieling om 'e foarstelde struktuer hinne reflektearret de reaktiviteit, wylst de tanimming fan yntensiteit de tanimming fan elektronegativiteit fan it 3PVA-(C10)2Na Alg modelmolekule befêstiget fanwegen de tanimming fan glycerolynhâld.
B3LYP/6-311 g(d, p) berekkene MESP-term fan 1Na Alg-3PVA-Mid 1Na Alg dy't ynteraksje hat mei (a) 1 Gly, (b) 2 Gly, (c) 3 Gly, (d) 4 Gly, (e) 5 Gly, en (f) 6 Gly.
Alle foarstelde struktueren hawwe har termyske parameters lykas enthalpy, entropie, waarmtekapasiteit, frije enerzjy en foarmingswaarmte berekkene by ferskate temperatueren yn it berik fan 200 K oant 500 K. Om it gedrach fan fysike systemen te beskriuwen, is it, neist it bestudearjen fan har elektroanysk gedrach, ek nedich om har termyske gedrach te bestudearjen as in funksje fan temperatuer fanwegen har ynteraksje mei-inoar, wat berekkene wurde kin mei de fergelikingen jûn yn Tabel 1. De stúdzje fan dizze termyske parameters wurdt beskôge as in wichtige yndikator fan 'e reaksjefermogen en stabiliteit fan sokke fysike systemen by ferskate temperatueren.
Wat de enthalpy fan 'e PVA-trimeer oanbelanget, reagearret it earst mei de NaAlg-dimeer, dan fia de OH-groep dy't oan koalstofatoom #10 ferbûn is, en úteinlik mei glycerol. Enthalpy is in mjitte fan 'e enerzjy yn in termodynamysk systeem. Enthalpy is gelyk oan 'e totale waarmte yn in systeem, wat lykweardich is oan 'e ynterne enerzjy fan it systeem plus it produkt fan syn folume en druk. Mei oare wurden, enthalpy lit sjen hoefolle waarmte en wurk tafoege wurdt oan of fuorthelle wurdt fan in stof52.
Figuer 5 lit de enthalpyferoarings sjen tidens de reaksje fan 3PVA-(C10)2Na Alg mei ferskillende glycerolkonsintraasjes. De ôfkoartings A0, A1, A2, A3, A4, en A5 fertsjintwurdigje de modelmolekulen 3PVA-(C10)2Na Alg, 3PVA-(C10)2Na Alg − 1 Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly, en 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly, respektivelik. Figuer 5a lit sjen dat de enthalpy tanimt mei tanimmende temperatuer en glycerolynhâld. De enthalpy fan 'e struktuer dy't 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly (d.w.s. A5) by 200 K fertsjintwurdiget is 27.966 kal/mol, wylst de enthalpy fan 'e struktuer dy't 3PVA-2NaAlg by 200 K fertsjintwurdiget 13.490 kal/mol is. Uteinlik, om't de enthalpy posityf is, is dizze reaksje endoterm.
Entropie wurdt definiearre as in mjitte fan 'e net beskikbere enerzjy yn in sletten termodynamysk systeem en wurdt faak beskôge as in mjitte fan 'e wanorde fan it systeem. Figuer 5b lit de feroaring yn entropie fan 3PVA-(C10)2NaAlg sjen mei temperatuer en hoe't it ynteraksje hat mei ferskate glycerol-ienheden. De grafyk lit sjen dat de entropie lineêr feroaret as de temperatuer tanimt fan 200 K nei 500 K. Figuer 5b lit dúdlik sjen dat de entropie fan it 3PVA-(C10)2Na Alg-model nei 200 cal/K/mol by 200 K giet, om't it 3PVA-(C10)2Na Alg-model minder roasterwanorde sjen lit. As de temperatuer tanimt, wurdt it 3PVA-(C10)2Na Alg-model wanorde, wat de tanimming fan entropie mei tanimmende temperatuer ferklearret. Boppedat is it dúdlik dat de struktuer fan 3PVA-C10 2Na Alg-5Gly de heechste entropiewearde hat.
Itselde gedrach wurdt waarnommen yn figuer 5c, dy't de feroaring yn waarmtekapasiteit mei temperatuer sjen lit. Waarmtekapasiteit is de hoemannichte waarmte dy't nedich is om de temperatuer fan in bepaalde hoemannichte stof mei 1 °C te feroarjen47. Figuer 5c lit de feroarings yn waarmtekapasiteit fan it modelmolekule 3PVA-(C10)2NaAlg sjen fanwegen ynteraksjes mei 1, 2, 3, 4 en 5 glycerol-ienheden. De figuer lit sjen dat de waarmtekapasiteit fan it model 3PVA-(C10)2NaAlg lineêr tanimt mei temperatuer. De waarnommen tanimming fan waarmtekapasiteit mei tanimmende temperatuer wurdt taskreaun oan fonon-termyske trillingen. Derneist is d'r bewiis dat it ferheegjen fan it glycerolgehalte liedt ta in tanimming fan 'e waarmtekapasiteit fan it model 3PVA-(C10)2NaAlg. Fierder lit de struktuer sjen dat 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly de heechste waarmtekapasiteitswearde hat yn ferliking mei oare struktueren.
Oare parameters lykas frije enerzjy en definitive foarmingswaarmte waarden berekkene foar de bestudearre struktueren en wurde werjûn yn figuer 5d en e, respektivelik. De definitive foarmingswaarmte is de waarmte dy't frijkomt of opnommen wurdt tidens de foarming fan in suvere stof út syn gearstallende eleminten ûnder konstante druk. Frije enerzjy kin definiearre wurde as in eigenskip dy't fergelykber is mei enerzjy, d.w.s. de wearde hinget ôf fan 'e hoemannichte stof yn elke termodynamyske steat. De frije enerzjy en foarmingswaarmte fan 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly wiene it leechst en wiene respektivelik -1318.338 en -1628.154 kcal/mol. Yn tsjinstelling dêrmei hat de struktuer dy't 3PVA-(C10)2NaAlg fertsjintwurdiget de heechste wearden foar frije enerzjy en foarmingswaarmte fan respektivelik -690.340 en -830.673 kcal/mol, yn ferliking mei oare struktueren. Lykas te sjen is yn figuer 5, wurde ferskate termyske eigenskippen feroare troch de ynteraksje mei glycerol. De frije enerzjy fan Gibbs is negatyf, wat oanjout dat de foarstelde struktuer stabyl is.
PM6 berekkene de termyske parameters fan suvere 3PVA- (C10) 2Na Alg (model A0), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 1 Gly (model A1), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 2 Gly (model A2), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 3 Gly (model A3), 3PVA- (C10) 2Na Alg − 4 Gly (model A4), en 3PVA- (C10) 2Na Alg − 5 Gly (model A5), wêrby't (a) de enthalpy is, (b) entropie, (c) waarmtekapasiteit, (d) frije enerzjy, en (e) foarmingswaarmte.
Oan 'e oare kant komt de twadde ynteraksjemodus tusken PVA-trimeer en dimerysk NaAlg foar yn 'e terminale en middelste OH-groepen yn 'e PVA-trimeerstruktuer. Lykas yn 'e earste groep waarden de termyske parameters berekkene mei itselde nivo fan teory. Figuer 6a-e lit de fariaasjes sjen fan enthalpy, entropie, waarmtekapasiteit, frije enerzjy en, úteinlik, foarmingswaarmte. Figueren 6a-c litte sjen dat de enthalpy, entropie en waarmtekapasiteit fan Term 1 NaAlg-3PVA-Mid 1 NaAlg itselde gedrach fertoane as de earste groep by ynteraksje mei 1, 2, 3, 4, 5 en 6 glycerol-ienheden. Boppedat nimme har wearden stadichoan ta mei tanimmende temperatuer. Derneist, yn it foarstelde Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg-model, namen de enthalpy-, entropie- en waarmtekapasiteitswearden ta mei de tanimming fan glycerolynhâld. De ôfkoartings B0, B1, B2, B3, B4, B5 en B6 fertsjintwurdigje respektivelik de folgjende struktueren: Term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 1 Gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 2gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 3gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 4 Gly, Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 5 Gly en Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly. Lykas te sjen is yn Fig. 6a–c, is it dúdlik dat de wearden fan enthalpy, entropie en waarmtekapasiteit tanimme as it oantal glycerol-ienheden tanimt fan 1 nei 6.
PM6 berekkene de termyske parameters fan suvere Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg (model B0), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 1 Gly (model B1), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 2 Gly (model B2), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 3 Gly (model B3), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 4 Gly (model B4), Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 5 Gly (model B5), en Term 1 Na Alg- 3PVA- Mid 1 Na Alg – 6 Gly (model B6), ynklusyf (a) enthalpy, (b) entropie, (c) waarmtekapasiteit, (d) frije enerzjy, en (e) foarmingswaarmte.
Derneist hat de struktuer dy't Term 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg-6Gly fertsjintwurdiget de heechste wearden fan enthalpy, entropie en waarmtekapasiteit yn ferliking mei oare struktueren. Under harren binne harren wearden tanommen fan 16.703 kal/mol, 257.990 kal/mol/K en 131.323 kcal/mol yn Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg nei 33.223 kal/mol, 420.038 kal/mol/K en 275.923 kcal/mol yn Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg − 6Gly, respektivelik.
Figuren 6d en e litte lykwols de temperatuerôfhinklikens sjen fan 'e frije enerzjy en de definitive foarmingswaarmte (HF). HF kin definiearre wurde as de entalpyferoaring dy't optreedt as ien mol fan in stof ûnder natuerlike en standertomstannichheden út syn eleminten foarme wurdt. Ut 'e figuer is dúdlik dat de frije enerzjy en de definitive foarmingswaarmte fan alle bestudearre struktueren in lineêre ôfhinklikens fan 'e temperatuer sjen litte, d.w.s. se nimme stadichoan en lineêr ta mei tanimmende temperatuer. Derneist befêstige de figuer ek dat de struktuer dy't Term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly fertsjintwurdiget, de leechste frije enerzjy en de leechste HF hat. Beide parameters namen ôf fan -758,337 nei -899,741 K cal/mol yn 'e term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg − 6 Gly nei -1.476,591 en -1.828,523 K cal/mol. Ut 'e resultaten is dúdlik dat HF ​​ôfnimt mei de tanimming fan glycerol-ienheden. Dit betsjut dat troch de tanimming fan funksjonele groepen de reaktiviteit ek tanimt en dus minder enerzjy nedich is om de reaksje út te fieren. Dit befêstiget dat plastifisearre PVA/NaAlg brûkt wurde kin yn batterijen fanwegen syn hege reaktiviteit.
Yn 't algemien wurde temperatuereffekten ferdield yn twa soarten: effekten by lege temperatueren en effekten by hege temperatueren. De effekten fan lege temperatueren wurde benammen field yn lannen op hege breedtegraden, lykas Grienlân, Kanada en Ruslân. Yn 'e winter is de bûtentemperatuer op dizze plakken fier ûnder nul graden Celsius. De libbensdoer en prestaasjes fan lithium-ion-batterijen kinne beynfloede wurde troch lege temperatueren, foaral dyjingen dy't brûkt wurde yn plug-in hybride elektryske auto's, suver elektryske auto's en hybride elektryske auto's. Romtefeart is in oare kâlde omjouwing dy't lithium-ion-batterijen fereasket. Bygelyks, de temperatuer op Mars kin sakje nei -120 graden Celsius, wat in wichtige hindernis foarmet foar it gebrûk fan lithium-ion-batterijen yn romtefarderskippen. Lege wurktemperatueren kinne liede ta in ôfname fan 'e ladingoerdrachtsnelheid en gemyske reaksjeaktiviteit fan lithium-ion-batterijen, wat resulteart yn in ôfname fan 'e diffúzjesnelheid fan lithium-ionen yn 'e elektrode en ionyske gelieding yn 'e elektrolyt. Dizze degradaasje resulteart yn fermindere enerzjykapasiteit en krêft, en soms sels fermindere prestaasjes53.
It effekt fan hege temperatuer komt foar yn in breder skala oan tapassingsomjouwings, ynklusyf sawol hege as lege temperatueromjouwings, wylst it effekt fan lege temperatuer benammen beheind is ta tapassingsomjouwings mei lege temperatuer. It effekt fan lege temperatuer wurdt primêr bepaald troch de omjouwingstemperatuer, wylst it effekt fan hege temperatuer meastentiids krekter taskreaun wurdt oan de hege temperatueren yn 'e lithium-ionbatterij tidens operaasje.
Lithium-ion-batterijen generearje waarmte ûnder hege stroomomstannichheden (ynklusyf fluch laden en fluch ûntladen), wêrtroch't de ynterne temperatuer omheech giet. Bleatstelling oan hege temperatueren kin ek liede ta fermindering fan batterijprestaasjes, ynklusyf ferlies fan kapasiteit en stroom. Typysk liedt it ferlies fan lithium en it weromwinnen fan aktive materialen by hege temperatueren ta kapasiteitsferlies, en it stroomferlies is te tankjen oan in tanimming fan 'e ynterne wjerstân. As de temperatuer bûten kontrôle rekket, komt der termyske útrûning foar, wat yn guon gefallen kin liede ta spontane ferbaarning of sels eksploazje.
QSAR-berekkeningen binne in berekkenings- of wiskundige modellearmetoade dy't brûkt wurdt om relaasjes te identifisearjen tusken biologyske aktiviteit en strukturele eigenskippen fan ferbiningen. Alle ûntworpen molekulen waarden optimalisearre en guon QSAR-eigenskippen waarden berekkene op PM6-nivo. Tabel 3 listet guon fan 'e berekkene QSAR-deskriptoren. Foarbylden fan sokke deskriptoren binne lading, TDM, totale enerzjy (E), ionisaasjepotinsjeel (IP), Log P, en polarisearberens (sjoch Tabel 1 foar formules om IP en Log P te bepalen).
De berekkeningsresultaten litte sjen dat de totale lading fan alle bestudearre struktueren nul is, om't se yn 'e grûntastân binne. Foar de earste ynteraksjekâns wie de TDM fan glycerol 2.788 Debye en 6.840 Debye foar 3PVA-(C10) 2Na Alg, wylst de TDM-wearden ferhege waarden nei 17.990 Debye, 8.848 Debye, 5.874 Debye, 7.568 Debye en 12.779 Debye doe't 3PVA-(C10) 2Na Alg ynteraksje hie mei respektivelik 1, 2, 3, 4 en 5 ienheden glycerol. Hoe heger de TDM-wearde, hoe heger de reaktiviteit mei de omjouwing.
De totale enerzjy (E) waard ek berekkene, en de E-wearden fan glycerol en 3PVA-(C10)2 NaAlg waarden fûn as -141.833 eV en -200092.503 eV, respektivelik. Underwilens ynteraksje de struktueren dy't 3PVA-(C10)2 NaAlg fertsjintwurdigje mei 1, 2, 3, 4 en 5 glycerol-ienheden; E wurdt -996.837, -1108.440, -1238.740, -1372.075 en -1548.031 eV, respektivelik. It ferheegjen fan it glycerolgehalte liedt ta in ôfname fan 'e totale enerzjy en dus ta in tanimming fan 'e reaktiviteit. Op basis fan 'e berekkening fan 'e totale enerzjy waard konkludearre dat it modelmolekule, dat 3PVA-2Na Alg-5 Gly is, reaktiver is as de oare modelmolekulen. Dit ferskynsel is relatearre oan har struktuer. 3PVA-(C10)2NaAlg befettet mar twa -COONa-groepen, wylst de oare struktueren twa -COONa-groepen befetsje, mar ferskate OH-groepen drage, wat betsjut dat har reaktiviteit nei de omjouwing ferhege is.
Derneist wurde de ionisaasje-enerzjy's (IE) fan alle struktueren yn dizze stúdzje beskôge. Ionisaasje-enerzjy is in wichtige parameter foar it mjitten fan 'e reaktiviteit fan it bestudearre model. De enerzjy dy't nedich is om in elektron fan ien punt fan in molekule nei ûneinich te ferpleatsen wurdt ionisaasje-enerzjy neamd. It fertsjintwurdiget de mjitte fan ionisaasje (d.w.s. reaktiviteit) fan it molekule. Hoe heger de ionisaasje-enerzjy, hoe leger de reaktiviteit. De IE-resultaten fan 3PVA-(C10)2NaAlg dy't ynteraksje hat mei 1, 2, 3, 4 en 5 glycerol-ienheden wiene respektivelik -9.256, -9.393, -9.393, -9.248 en -9.323 eV, wylst de IE's fan glycerol en 3PVA-(C10)2NaAlg respektivelik -5.157 en -9.341 eV wiene. Omdat de tafoeging fan glycerol resultearre yn in fermindering fan 'e IP-wearde, naam de molekulêre reaktiviteit ta, wat de tapasberens fan it PVA/NaAlg/glycerol-modelmolekule yn elektrogemyske apparaten fergruttet.
De fyfde deskriptor yn Tabel 3 is Log P, dat is de logaritme fan 'e ferdielingskoëffisjint en wurdt brûkt om te beskriuwen oft de struktuer dy't bestudearre wurdt hydrofiel of hydrofoob is. In negative Log P-wearde jout in hydrofiel molekule oan, wat betsjut dat it maklik oplost yn wetter en min oplost yn organyske oplosmiddels. In positive wearde jout it tsjinoerstelde proses oan.
Op basis fan 'e krigen resultaten kin konkludearre wurde dat alle struktueren hydrofiel binne, om't har Log P-wearden (3PVA-(C10)2Na Alg − 1Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 2Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 3Gly, 3PVA-(C10)2Na Alg − 4Gly en 3PVA-(C10)2Na Alg − 5Gly) respektivelik -3.537, -5.261, -6.342, -7.423 en -8.504 binne, wylst de Log P-wearde fan glycerol mar -1.081 is en 3PVA-(C10)2Na Alg mar -3.100. Dit betsjut dat de eigenskippen fan 'e bestudearre struktuer sille feroarje as wettermolekulen yn syn struktuer opnommen wurde.
Uteinlik wurde de polarisearberens fan alle struktueren ek berekkene op PM6-nivo mei in semi-empiryske metoade. Earder waard opmurken dat de polarisearberens fan de measte materialen ôfhinklik is fan ferskate faktoaren. De wichtichste faktor is it folume fan 'e struktuer dy't ûndersocht wurdt. Foar alle struktueren dy't it earste type ynteraksje tusken 3PVA en 2NaAlg omfetsje (de ynteraksje bart fia koalstofatoomnûmer 10), wurdt de polarisearberens ferbettere troch de tafoeging fan glycerol. De polarisearberens nimt ta fan 29.690 Å nei 35.076, 40.665, 45.177, 50.239 en 54.638 Å troch ynteraksjes mei 1, 2, 3, 4 en 5 glycerol-ienheden. Sa waard fûn dat it modelmolekule mei de heechste polarisearberens 3PVA-(C10)2NaAlg−5Gly is, wylst it modelmolekule mei de leechste polarisearberens 3PVA-(C10)2NaAlg is, dat is 29.690 Å.
Evaluaasje fan QSAR-deskriptoren liet sjen dat de struktuer dy't 3PVA-(C10)2NaAlg − 5Gly fertsjintwurdiget it meast reaktyf is foar de earste foarstelde ynteraksje.
Foar de twadde ynteraksjemodus tusken de PVA-trimeer en de NaAlg-dimeer litte de resultaten sjen dat harren ladingen fergelykber binne mei dy foarsteld yn 'e foarige seksje foar de earste ynteraksje. Alle struktueren hawwe nul elektroanyske lading, wat betsjut dat se allegear yn 'e grûntastân binne.
Lykas te sjen is yn tabel 4, namen de TDM-wearden (berekkene op PM6-nivo) fan Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg ta fan 11.581 Debye nei 15.756, 19.720, 21.756, 22.732, 15.507, en 15.756 doe't Term 1 Na Alg − 3PVA-Mid 1 Na Alg reagearre mei 1, 2, 3, 4, 5, en 6 ienheden glycerol. De totale enerzjy nimt lykwols ôf mei de tanimming fan it oantal glycerol-ienheden, en as Term 1 Na Alg − 3PVA- Mid 1 Na Alg ynteraksje hat mei in bepaald oantal glycerol-ienheden (1 oant 6), is de totale enerzjy respektivelik −996.985, −1129.013, −1267.211, −1321.775, −1418.964, en −1637.432 eV.
Foar de twadde ynteraksjekâns wurde IP, Log P en polarisearberens ek berekkene op it PM6-nivo fan 'e teory. Dêrom beskôgen se trije machtichste beskriuwers fan molekulêre reaktiviteit. Foar de struktueren dy't End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg fertsjintwurdigje dy't ynteraksje hawwe mei 1, 2, 3, 4, 5 en 6 glycerol-ienheden, nimt IP ta fan −9.385 eV nei −8.946, −8.848, −8.430, −9.537, −7.997 en −8.900 eV. De berekkene Log P-wearde wie lykwols leger fanwegen de plastifisearring fan End 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg mei glycerol. As it glycerolgehalte tanimt fan 1 nei 6, wurde de wearden -5.334, -6.415, -7.496, -9.096, -9.861 en -10.53 ynstee fan -3.643. Uteinlik lieten de polarisearberensgegevens sjen dat it ferheegjen fan it glycerolgehalte resultearre yn in tanimming fan 'e polarisearberens fan Term 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg. De polarisearberens fan it modelmolekule Term 1 Na Alg-3PVA-Mid 1 Na Alg naam ta fan 31.703 Å nei 63.198 Å nei ynteraksje mei 6 glycerol-ienheden. It is wichtich om te notearjen dat it ferheegjen fan it oantal glycerol-ienheden yn 'e twadde ynteraksjekâns útfierd wurdt om te befêstigjen dat nettsjinsteande it grutte oantal atomen en komplekse struktuer, de prestaasjes noch altyd ferbettere wurde mei de tanimming fan it glycerolgehalte. Sa kin sein wurde dat it beskikbere PVA/Na Alg/glycerine-model lithium-ion-batterijen foar in part ferfange kin, mar mear ûndersyk en ûntwikkeling is nedich.
It karakterisearjen fan 'e biningskapasiteit fan in oerflak oan in adsorbaat en it evaluearjen fan 'e unike ynteraksjes tusken de systemen fereasket kennis fan it type bân dat bestiet tusken twa atomen, de kompleksiteit fan yntermolekulêre en intramolekulêre ynteraksjes, en de ferdieling fan elektrondichtheid fan it oerflak en it adsorbens. De elektrondichtheid op it krityske punt fan 'e bân (BCP) tusken de ynteraksje-atomen is kritysk foar it beoardieljen fan 'e bânsterkte yn QTAIM-analyze. Hoe heger de ladingstichtens fan 'e elektronen, hoe stabiler de kovalente ynteraksje en, yn 't algemien, hoe heger de elektrondichtheid op dizze krityske punten. Boppedat, as sawol de totale enerzjytichtens fan 'e elektronen (H(r)) as de Laplace-ladingstichtens (∇2ρ(r)) minder binne as 0, jout dit de oanwêzigens fan kovalente (algemiene) ynteraksjes oan. Oan 'e oare kant, as ∇2ρ(r) en H(r) grutter binne as 0,54, jout dit de oanwêzigens fan net-kovalente (sletten skel) ynteraksjes oan lykas swakke wetterstofbiningen, van der Waals-krêften en elektrostatyske ynteraksjes. QTAIM-analyze liet de aard fan net-kovalente ynteraksjes yn 'e bestudearre struktueren sjen, lykas te sjen is yn figueren 7 en 8. Op basis fan 'e analyze lieten de modelmolekulen dy't 3PVA − 2Na Alg en Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg fertsjintwurdigje, in hegere stabiliteit sjen as de molekulen dy't ynteraksje hawwe mei ferskate glycine-ienheden. Dit komt om't in oantal net-kovalente ynteraksjes dy't faker foarkomme yn 'e alginaatstruktuer, lykas elektrostatyske ynteraksjes en wetterstofbiningen, alginaat yn steat stelle om de kompositen te stabilisearjen. Fierder litte ús resultaten it belang sjen fan net-kovalente ynteraksjes tusken de 3PVA − 2Na Alg en Term 1 Na Alg − 3PVA –Mid 1 Na Alg modelmolekulen en glycine, wat oanjout dat glycine in wichtige rol spilet by it oanpassen fan 'e algemiene elektroanyske omjouwing fan 'e kompositen.
QTAIM-analyze fan it modelmolekule 3PVA − 2NaAlg dat ynteraksje hat mei (a) 0 Gly, (b) 1 Gly, (c) 2 Gly, (d) 3 Gly, (e) 4 Gly, en (f) 5Gly.