如何用MD模拟聚合物与锂盐溶解过程

Dreamer1 · 发表于 Post on 2026-3-31 11:25:15

老师好，最近看了一篇关于固态聚合物电解质的文献（提供在压缩包中），其中的聚合物与锂盐的分子动力学模拟，与本人课题相关，也想进行类似的MD，有几点问题需要请教。这篇文献采用的聚合物是PVDF-HFP，锂盐采用的是LiFSI。他建立了一个20*20*60nm的盒子，然后进行了MD。我的问题是：（1）如下图所示，他根据模拟后的快照图和Z方向的数密度去论证是否溶解（未溶解的两项分离，溶解的就是均匀分布）。那么要论证这种现象，在初始建模的时候，应该将聚合物和锂盐分别建立在两个相邻的区域内，还是说让他们充分均匀地混合分布？这是我对初始建模的一个问题。（2）如果要模拟这个溶解过程，mdp设置方面老师有哪些建议呢？需要采用高温退火和高压力吗？因为我看这篇文献初始设置了1kbar和4kabr的压力去短时间平衡。对这个MD的设置我还是没有经验，请老师指导！谢谢！

2024-王春生-NE-Single-phase local-high-concentration solid polymer electrolytes .pdf (3.08 MB, 下载次数 Times of downloads: 12)

akakcolin · 发表于 Post on 2026-3-31 12:18:11

粗看了计算方法，自己理解：
应该是将聚合物和锂盐分别建立在两个相邻的区域内的用packmol构建2个盒子（一个PVDF-HFP另一个PEO ）后拼成20x20x60。
MD模拟参数基本合理

sobereva · 发表于 Post on 2026-4-1 05:14:56

1 分别建立在两个区域，可以观看溶解过程，对于体现能够互溶最为直接

2 实际是什么条件就在什么条件下跑。测试过若有限的模拟时间内想要的现象出现不了再去考虑人为修改模拟条件加速过程的出现

Dreamer1 · 发表于 Post on 2026-4-4 17:37:14

sobereva 发表于 2026-4-1 05:14
1 分别建立在两个区域，可以观看溶解过程，对于体现能够互溶最为直接

2 实际是什么条件就在什么条件下跑 ...

老师，我采用Gaff力场（Sobtop生成top）、RESP电荷生成了输入文件，然后能量最小化后，进行了常温298k、常压1bar的NPT、15ns的平衡（分别采用V-rescale和C-rescale控温控压）。结果发现1号样品（实验的现象是聚合物和锂盐不能溶解）的MD快照聚合物和锂盐混溶的（图1），而2号样品（实验的现象是聚合物和锂盐溶解得很好，均相）得MD快照却没有混合（图2），也就是模拟现象和实验现象完全相反。这个原因是什么所导致的呢？是不是因为力场不适合？

（图1）

（图2）

sobereva · 发表于 Post on 2026-4-4 22:17:01

Dreamer1 发表于 2026-4-4 17:37
老师，我采用Gaff力场（Sobtop生成top）、RESP电荷生成了输入文件，然后能量最小化后，进行了常温298k、 ...

可以尝试其它的Li离子力场，如KBFF的参数，以及尝试GAFF2替代GAFF

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