锂在共轭双键高分子中的电化学嵌入反应III.锂嵌入聚噻吩的量子化学计算？

采用Gaussian软件和HF方法,通过从头计算(abinitio)法选取4-31G基组计算锂离子嵌入聚噻吩过程中结构与结合能的变化关系.发现噻吩聚合时主要生成三或四聚合物.聚合物在Li原子(或Li＋离子)嵌入后,聚噻吩间距离明显变小,同时发生电荷转移,形成稳定嵌合物;并使噻吩环的C-α—C-β键级变小.同时,研究了锂离子(或原子)嵌入后体系的HOMO,LUMO能级.聚噻吩在嵌入锂离子时LUMO轨道能级变为负值,成为电池反应得电子的正极.而金属Li2释放Li＋后的Li－的HOMO能级为＋0.7427eV,则成为给电子的负极.由此,可以完成由锂/聚噻吩在高氯酸锂电解质中组成的放电过程,并提出嵌合键级概念用来表征锂在聚噻吩间的结合程度.