电解液Na+与PF6- RDF图的疑问

BUAANirvana · 发表于 Post on 2025-3-5 10:53:59

本帖最后由 BUAANirvana 于 2025-3-6 08:40 编辑

各位老师好，我在模拟1M NaPF6-G2(二乙二醇二甲醚)电解液时遇到了和http://bbs.keinsci.com/thread-51558-1-1.html朋友同样的问题，查看各位老师的解答后仍然无法解决。总是出现阴离子配位出现绝对优势的情况，和文献报道不太一致。我之前采用OPLS-AA力场模拟时和文献结果差不多，最近改用GAFF力场时出现了这个问题。我采用gromacs/2019.4软件模拟，构建了50-Na+ 50PF6- 352G2的体系。G2和PF6-的原子电荷分别在B3LYP-D3(BJ)/def2-TZVP以及B3LYP-D3(BJ)/ma-TZVP计算级别下取得RESP2(0.5)电荷。(优化采用B3LYP-D3(BJ)/def-TZVP级别，scrf(SMD,read,solvent=ether)，eps与epsinf采用DME(乙二醇二甲醚)的参数)。G2和PF6-的力场文件使用sobtop产生。G2的bond和angle参数基于Hessian得到(mSeminario)，其它部分用GAFF(我尝试过参数全部基于GAFF，结果还是阴离子占优)。PF6-的力常数全基于Hessian计算得到(m2Seminario)。Na的LJ参数基于J. Chem. Theory Comput. 2, 1499–1509 (2006).，itp文件是手写的(尝试过Amber力场默认的NA参数也是类似的结果)。简单模拟了2ns，取后1ns分析的RDF(我也尝试过模拟10ns，取后5ns作图，也是类似的结果)，请问这种情况可能是什么原因？
我的RDF：

文献的RDF(A Temperature‐Adapted Ultraweakly Solvating Electrolyte for Cold‐Resistant Sodium‐Ion Batteries - Cui - Advanced Energy Materials - Wiley Online Library)：

模拟文件：

electrolyte.zip (1.02 MB, 下载次数 Times of downloads: 4)

yxdd98 · 发表于 Post on 2025-3-5 12:38:04

既然采用OPLS-AA力场得到和文献类似的结果了，为什么还要改用GAFF力场呢？是为了测试还是说必须要用GAFF呢？

BUAANirvana · 发表于 Post on 2025-3-5 16:19:39

yxdd98 发表于 2025-3-5 12:38
既然采用OPLS-AA力场得到和文献类似的结果了，为什么还要改用GAFF力场呢？是为了测试还是说必须要用GAFF呢 ...

现在有个新体系用sobtop产生力场文件可能更适合，OPLS-AA感觉乱糟糟的，LigParGen产生力场文件老出问题。另外就是好奇为什么GAFF会产生这样的结果，担心有什么没注意到的地方。

spinel · 发表于 Post on 2025-4-25 11:33:29

BUAANirvana 发表于 2025-3-5 16:19
现在有个新体系用sobtop产生力场文件可能更适合，OPLS-AA感觉乱糟糟的，LigParGen产生力场文件老出问题。 ...

同学，请问你的问题解决了吗，我后续重新模拟了文献（https://advanced.onlinelibrary.w ... 1002/aenm.202405363）中的RDF，该文献中用的也是GAFF力场，我使用和文献中一样的参数，粒子数量和盒子的构建也和文献中一样，依然是Na与F之间的g（r）占优势。

slxc920113 · 发表于 Post on 2025-4-25 14:23:07

BUAANirvana 发表于 2025-3-5 16:19
现在有个新体系用sobtop产生力场文件可能更适合，OPLS-AA感觉乱糟糟的，LigParGen产生力场文件老出问题。 ...

把Li和PF6的电荷乘以0.8，溶剂分子不变。

spinel · 发表于 Post on 2025-4-25 15:25:26

slxc920113 发表于 2025-4-25 14:23
把Li和PF6的电荷乘以0.8，溶剂分子不变。

老师，请问您的意思是把Li+和PF6-的电荷都乘以0.8，就可以实现和opls-AA力场一样的结果了吗（即金属离子和溶剂之间的RDF更占优势）？

slxc920113 · 发表于 Post on 2025-4-25 15:33:41

spinel 发表于 2025-4-25 15:25
老师，请问您的意思是把Li+和PF6-的电荷都乘以0.8，就可以实现和opls-AA力场一样的结果了吗（即金属离子 ...

趋势上应该是的。

spinel · 发表于 Post on 2025-4-25 15:45:16

slxc920113 发表于 2025-4-25 15:33
趋势上应该是的。

老师，您可以简单解释一下为什么这样操作之后可以改变趋势吗？以及乘以0.8应该修改哪个位置的电荷呢？

slxc920113 · 发表于 Post on 2025-4-26 12:27:32

spinel 发表于 2025-4-25 15:45
老师，您可以简单解释一下为什么这样操作之后可以改变趋势吗？以及乘以0.8应该修改哪个位置的电荷呢？

所有的原子电荷都乘以系数，目的是削弱静电作用，本质上是因为采用的力场无法描述阴离子的极化作用，采用缩放电荷的形式进行修正。通常scale系数是1/折光率。

spinel · 发表于 Post on 2025-4-26 13:42:07

slxc920113 发表于 2025-4-26 12:27
所有的原子电荷都乘以系数，目的是削弱静电作用，本质上是因为采用的力场无法描述阴离子的极化作用，采用 ...

好的，谢谢老师

XUXINGYA · 发表于 Post on 2025-5-21 22:45:16

spinel 发表于 2025-4-26 13:42
好的，谢谢老师

您好，电荷数*0.8之后您解决了吗，我也遇到和你一样的问题，但是*0.8之后体系从阴阳离子聚集变成了出现一大块空洞区域，不知道你后续如何了

spinel · 发表于 Post on 2025-5-22 09:47:36

XUXINGYA 发表于 2025-5-21 22:45
您好，电荷数*0.8之后您解决了吗，我也遇到和你一样的问题，但是*0.8之后体系从阴阳离子聚集变成了出现一 ...

您好，目前关于Na-F和Na-O最大峰高不同的问题已经解决，就是通过调节所有原子电荷，都乘以0.8。https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2451929424004728这篇文献有提到为什么要乘以0.8

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