【分析事例】量子化学計算によるアゾベンゼン類の電気化学特性評価

電池などに用いられる有機化合物の酸化還元特性・電子状態を予測・評価

還元活性を有する芳香族アゾ化合物は、アルカリイオン電池やレドックスフロー電池において現在主力の金属活物質を代替する低環境負荷の次世代有機活物質として注目されています。 電池性能の評価には、実験に加えシミュレーションを用いた物質の電子構造や酸化還元特性の検討が有用です。本資料では、量子化学計算によりアゾベンゼンとそのカルボン酸誘導体塩の還元電位、分子軌道計算を行った事例を紹介します。このようにシミ...

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量子化学計算による色素分子UV-Visスペクトルシミュレーション

UV-Visスペクトルシミュレーションにより分子の電子的性質が調べられ…

ピグメントレッド254(p-Cl DPP)は鮮明な赤色を呈するDPP(ジケトピロロピロール)顔料の一種です。DPP顔料は優れた耐候性を有する赤色顔料として用いられ、さらに大量生産しやすく低コストのため有機EL材料としての活用も期待されています。本資料では溶液中のピグメントレッド254を対象に量子化学計算に基づくUV-Visスペクトルシミュレーションを実施した事例を紹介します。シミュレーション結果を...

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【分析事例】量子化学計算による有機分子のスピン結合定数の解析

NMR測定と計算の組み合わせにより分子構造の詳細な解析が可能です

核磁気共鳴分析(NMR)は有機化合物の構造解析に用いられる手法です。NMRスペクトルは化合物を構成する原子核のスピンの影響を相互に受け、その影響はスピン結合定数で示されます。このスピン結合定数を評価することで複雑な構造を持つ化合物や新規化合物などの同定が可能となります。本資料では、スピン結合定数の測定値と量子化学計算による計算値との比較に基づき、フッ素化合物の立体配座について解析した事例を紹介しま...

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量子化学計算から分かること

量子化学計算

量子化学計算は材料の開発・設計の指針となる分子論的な知見(分子構造、電荷分布や分子軌道、化学反応のメカニズムなど)を得ることやUV-VisやNMRなどの各種応答スペクトルを高い精度でシミュレートすることが可能です。得られた結果は機能性材料・創薬分野などの研究開発において直面する様々な課題の克服に繋がります。本資料では量子化学計算から分かることとして、解析対象、得られる物性情報及び解析事例を紹介しま...

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【分析事例】量子化学計算によるLIB電解液の還元耐性評価

電解液中の溶媒・添加物の還元耐性の比較、分解物の構造推定が可能

リチウムイオン電池（LIB）の負極と電解液の界面には被膜（SEI）が生成し、その特性は電池性能に大きく影響します。優れたイオン伝導性を有する、電池の安定性向上に寄与する被膜の生成などを目指した機能性電解液の研究開発が進められています。量子化学計算は、そのような機能を持った電解液、被膜の設計に活用できます。本資料では量子化学計算によりLIB電解液の溶媒、添加物の電子親和力を求め、還元耐性を評価しまし...

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量子化学計算による有機分子のRamanスペクトルシミュレーション

振動スペクトルシミュレーションによって分子構造の情報が得られます

オイゲノール(eugenol)は香料、殺菌剤や麻酔薬などの医薬品に用いられます。その構造異性体であるイソオイゲノール(isoeugenol)はバニリンの工業的生産や香料の調合剤に用いられます。本資料ではオイゲノールとイソオイゲノールを対象として、量子化学計算によってRamanスペクトルシミュレーションを行った事例を紹介します。今回のようなシミュレーション結果を実測データと比較することで構造情報が得...

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【分析事例】量子化学計算によるLIB成分の酸化還元耐性比較

電解液中の溶媒・添加剤の分解されやすさ、分解生成物などを予想できます

起電力の高いリチウムイオン電池（LIB）において、充放電過程における電解液の分解を抑えるような設計が重要です。酸化還元耐性の低い成分を添加することで、充放電過程における主溶媒の分解を抑制するとともに、良質なSEI（Solid Electrolyte Interphase）を形成することが可能です。シミュレーションより電解液成分の酸化還元耐性を評価することで、充放電サイクルにおける各成分の分解されや...

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ナノシミュレーション

Nano-simulation

ナノシミュレーションは物理・化学法則に基づいて原子・分子を取り扱う計算科学手法であり、多様な現象を理解するために活用できます。単分子・クラスター等の非常に小さく単純な系から、界面・欠陥・外場（電場、圧力など）といった比較的複雑な系まで取り扱うことができます。 ■有効な場面 ・着目現象に対し、原子・分子レベルで立てた仮説の検証をしたいとき ・各種分光スペクトルの詳細な帰属・解釈を行いたいとき ...

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【分析事例】XPSによるSiC表面の状態・膜厚評価

詳細な状態評価と併せ、膜厚計算が可能

XPSでは試料表面の化学結合状態を評価することができ、波形解析により更に詳細な評価をすることが可能です。加えて、波形解析結果に仮定パラメータを用いることで、表面酸化膜等の膜厚を算出することも可能です。 本資料では、SiC表面の組成・状態評価を行うとともに、取得したピーク強度から酸化膜厚を算出した事例をご紹介します。...詳しいデータはカタログをご覧ください...

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