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VASP计算COF/EC/锂离子结合能疑惑

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发布时间: 2023-5-23 16:17

正文摘要:

各位老师好,本人想要计算共价有机框架(COF)材料孔道内吸附电解液碳酸乙烯酯(EC)的结合能,并且计算锂离子与EC的结合能,从而说明COF可以去溶剂化,方法一:将COF,EC,锂离子放在一起形成复合物去优化结构并计 ...

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wangs 发表于 Post on 2023-5-25 10:40:19
wzkchem5 发表于 2023-5-24 20:31

你把结合反应方程式写出来,两边配平(尤其是溶剂分子数配平),然后算这个反应的反应能就行了。不要 ...

好的,再次感谢老师的指点,我这就去试试
wzkchem5 发表于 Post on 2023-5-24 20:31:50
wangs 发表于 2023-5-24 13:09
感谢老师的指点,证明锂离子快速传输,目前我正在做MD模拟,然后还想用想用VASP计算下COF能够争夺溶剂分 ...


你把结合反应方程式写出来,两边配平(尤其是溶剂分子数配平),然后算这个反应的反应能就行了。不要死记硬背结合能的公式,否则永远有可能碰到你背的所有公式都不适用的情况,只要记住结合能就是结合反应的反应能就行了,这样你但凡能把结合反应配平,就能算结合能。此外,如果条件允许,尽量用结合自由能而非结合能,因为只有自由能是和平衡常数直接挂钩的
wangs 发表于 Post on 2023-5-24 20:09:29
wzkchem5 发表于 2023-5-24 19:11
争夺溶剂分子好算,之前已经大致说得差不多了。因为COF、Li+、EC的配位比例不确定,所以应该多放几个EC分 ...

感谢老师的指点,证明锂离子快速传输,目前我正在做MD模拟,然后还想用想用VASP计算下COF能够争夺溶剂分子,请问下老师,我应该把COF,几个EC,Li+放在一起去搜索构型吗?那最终比较COF和溶剂分子,Li+与溶剂分子之间结合能的差异时,公式应该是什么呢?因为总能量包括了COF、溶剂、Li+单独的能量以及三个之间的两两相互作用能,所以计算结合能的公式有点搞不懂
wzkchem5 发表于 Post on 2023-5-24 19:11:02
wangs 发表于 2023-5-24 11:39
老师,可否在指点下,我的体系是COF作为锂金属电池中的隔膜,体系是1mol/L的LiPF6溶于EC:DMC:EMC体系比为 ...

争夺溶剂分子好算,之前已经大致说得差不多了。因为COF、Li+、EC的配位比例不确定,所以应该多放几个EC分子去做构型搜索或者MD。
难证明的是“快速传输”,如果快到MD可以看出传输过程,那还好说;否则就比较麻烦了,只能找过渡态,但过渡态的说服力也很有限,因为过渡态理论对扩散这种多途径、低能垒过程的精度比较差。
wangs 发表于 Post on 2023-5-24 18:39:31
wzkchem5 发表于 2023-5-24 16:48
既然带的是磺酸根而非磺酸,那就应该把所有的磺酸都换成磺酸盐。视具体实验条件确定应该是锂盐还是其他盐

老师,可否在指点下,我的体系是COF作为锂金属电池中的隔膜,体系是1mol/L的LiPF6溶于EC:DMC:EMC体系比为1:1:1的电解液体系中,锂离子在溶液会和EC形成溶剂化结构,想要计算下COF会和锂离子争夺溶剂分子,从而使得锂离子快速传输,抑制锂枝晶,请问下老师,这大致该怎么算呢?
wzkchem5 发表于 Post on 2023-5-24 16:48:28
wangs 发表于 2023-5-24 06:44
感谢老师的回答,这是我师兄的实验,我是负责帮他计算的,这个COF是带有两个磺酸根,作为锂金属电池中的 ...

既然带的是磺酸根而非磺酸,那就应该把所有的磺酸都换成磺酸盐。视具体实验条件确定应该是锂盐还是其他盐
wangs 发表于 Post on 2023-5-24 16:42:25
long 发表于 2023-5-24 14:43
文献上的双分子结合可以通过电荷分析,然后把电荷最负的原子和另一个分子电荷最正的放挨着,去优化。多个原 ...

好的多谢,请问我是分别搜索COF和EC,以及锂离子-EC的构型,然后计算结合能,还是三个分子放一起去搜索构型呢?
long 发表于 Post on 2023-5-24 14:43:19
文献上的双分子结合可以通过电荷分析,然后把电荷最负的原子和另一个分子电荷最正的放挨着,去优化。多个原子或离子就需要结构搜索,我之前用过ACBlucster,搜索能量最低的几个结构,然后再用半经验方法(pm6之类的)优化,取能量最低的结构,然后再去精确优化。
wzkchem5 发表于 Post on 2023-5-23 17:39:28
首先一个问题,你这个COF是磺酸吗?磺酸在锂电池里应该以磺酸锂盐的形式存在吧,不然锂电池岂不是产生氢气鼓胀了?
再者,锂离子即使和COF配位了,剩余的配位点也未必只配一个EC。除非有文献或实验证据证明只配一个EC,否则应该也考虑一下配多个EC的情况。
再其次,锂离子的结合位点不能手动摆,否则很难穷尽所有吸附位点,应该用构型搜索确定。
先解决这些问题,再谈别的

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