室温离子液体（RTIL）具有独特的特性，如不挥发、大的电化学窗口和显著的多样性，在储能、电催化、可调润滑和其他应用中受到了科研工作者的极大关注。而受限的RTIL出现在各种情况下，例如，在超级电容器和电池的纳米结构电极的孔隙中，因为这样的电极增加了与RTIL的接触面积并增强了总电容和存储能量。RTIL在约束中的性质和功能，特别是纳米约束，产生了独特的结构和动力学现象，包括分层、过筛和拥挤、纳米级毛细管冻结、量子化和不可电摩擦以及超离子态。近日，波兰科学院Svyatoslav Kondrat、华中科技大学Guang Feng、伦敦帝国理工学院Fernando Bresme、Alexei A. Kornyshev、特拉维夫大学Michael Urbakh对控制这类系统性质的基本物理现象以及目前为描述它们而开发的理论和模拟方法进行了全面分析。

本文要点：

1)通过增加原子复杂性，作者特别关注纳米尺度约束中出现的新物理现象，并依次讨论这些方法。该篇综述涵盖了理论模型，其中大多数都是基于将相关统计力学模型上的问题与精确的分析解相映射，从而使系统分析和新的物理见解更容易发展。作者还描述了一种经典的密度泛函理论，它提供了一种可靠且计算成本低廉的工具来解释简化模型经常无法考虑的一些微观细节和相关性。

2) 分子模拟在研究受限离子液体方面发挥着至关重要的作用，使研究人员能够获得深入的微观见解。作者描述了各种模拟方法的基本原理，并讨论了它们的挑战和对特定问题的适用性，重点讨论了圆柱形和狭缝约束中的RTIL结构，以及它与约束离子摩擦、电容和动力学的相关性。

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Svyatoslav Kondrat et.al Theory and Simulations of Ionic Liquids in Nanoconfinement Chem. Rev. 2023

DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00728

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00728