求助：锂离子电池电解液溶剂化结构模拟

xjw · 发表于 Post on 2024-1-2 21:20:34

本帖最后由 xjw 于 2024-1-3 08:42 编辑

各位老师好，我利用Gromacs模拟电池电解液中锂离子的溶剂化结构，使用的是Amber力场（利用卢老师sobtop生成的），然后采用RESP2电荷，使用的结构优化输入文件和10ns的NPT如下文件。最后得到的快照如下图。从图中看到锂离子周围的溶剂聚集在一起（球棍模型），而不是均匀分子在盒子周围，这种和实际有点对不上，请问可能是哪里问题啊

sobereva · 发表于 Post on 2024-1-3 03:03:51

没拓扑文件难以判断

对于高浓度电解质溶液，AMBER自带的离子参数可能表现不好，容易导致聚集、结晶问题。可以尝试改用KBFF或Merz的离子参数。诸如我曾经http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201506191这篇文章模拟高浓度NaCl时就用的KBFF

另外也可以试试用更高温度模拟

xjw · 发表于 Post on 2024-1-3 08:42:55

sobereva 发表于 2024-1-3 03:03
没拓扑文件难以判断

对于高浓度电解质溶液，AMBER自带的离子参数可能表现不好，容易导致聚集、结晶问题 ...

谢谢老师，重新添加了其他输入文件，麻烦您帮我看看

sobereva · 发表于 Post on 2024-1-3 09:03:36

xjw 发表于 2024-1-3 08:42
谢谢老师，重新添加了其他输入文件，麻烦您帮我看看

普通有机体系一律让sobtop指认GAFF力场参数，不要基于Hessian算，一定要把sobtop主页上的信息看完整，尤其是http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ11

改成GAFF参数后如果还这样，按我说的改Li+的参数再试

xjw · 发表于 Post on 2024-1-3 09:36:04

sobereva 发表于 2024-1-3 09:03
普通有机体系一律让sobtop指认GAFF力场参数，不要基于Hessian算，一定要把sobtop主页上的信息看完整，尤 ...

收到，我试试。谢谢老师

xjw · 发表于 Post on 2024-1-3 15:01:23

sobereva 发表于 2024-1-3 09:03
普通有机体系一律让sobtop指认GAFF力场参数，不要基于Hessian算，一定要把sobtop主页上的信息看完整，尤 ...

老师，我按照您上面说，重新利用sobtop生成了分子的力场文件，同时采用如图1所示的锂离子的参数，最后转换成Amber力场格式参数如图2，最后经过NPT过程后得到图3的快照，但是感觉阴阳离子还是存在聚集现象。所用的初始结构文件和对应的输入文件在附件中

泰然汪汪汪 · 发表于 Post on 2024-1-3 15:12:06

理论上讲，你要先验证各个力场参数的准确性，比如你EC和阴阳离子的结合能，阴阳离子相互的结合能，至少和量化的结果趋势上。否则讨论溶解结构没有啥意义。

比如这里，Li离子的LJ参数是拟合和SPCE的溶剂化能得到的，你迁移到有机溶液里，是否准确呢？需要验证的

可以先用cp2k 跑个小cell 的 aimd 看看溶剂鞘情况

xjw · 发表于 Post on 2024-1-3 16:06:51

泰然汪汪汪发表于 2024-1-3 15:12
理论上讲，你要先验证各个力场参数的准确性，比如你EC和阴阳离子的结合能，阴阳离子相互的结合能，至少和量 ...

好的，感谢回复

xjw · 发表于 Post on 2024-1-9 11:25:34

sobereva 发表于 2024-1-3 09:03
普通有机体系一律让sobtop指认GAFF力场参数，不要基于Hessian算，一定要把sobtop主页上的信息看完整，尤 ...

老师，我按照您的操作完成后发现还是存在聚集现象，是不是就以为着Amber力场不适合这个体系啊？

slxc920113 · 发表于 Post on 2024-1-9 12:33:24

Li+可以用CL&P力场的参数

王纪峰 · 发表于 Post on 2024-2-14 18:29:42

1. RESP2得到的原子电荷，带负电的部分的原子电荷会介于溶剂环境下得到的RESP与真空中得到的RESP之间，电解液体系强极性体系我还是建议你用RESP，降低阴离子的负电荷量。
2. 我建议你跑高温退火，或者高温NVT模拟一段时间再看聚集情况。
3. TFSI-带负电中心是否比整体中性电解液所带的负电荷位点更负？
4. 正如别人提到的，算结合能可以预判聚集情况
5. 所选用的Li+力场可以更改，我常用Merz，与GAFF和Amber兼容，在选参数时要注意是否和你当前选择的力场兼容。

xjw · 发表于 Post on 2024-3-14 14:22:04

本帖最后由 xjw 于 2024-3-14 14:23 编辑

王纪峰发表于 2024-2-14 18:29
1. RESP2得到的原子电荷，带负电的部分的原子电荷会介于溶剂环境下得到的RESP与真空中得到的RESP之间，电解 ...

感谢您耐心回复。
1、您说的是利用真空RESP，然后离子乘以一定系数吗（比如文献中常用的0.8）
2、我模拟过程是先跑10nsNPT，这个过程是先升温到500K，然后降温到室温
3、这个我没太懂，您可以仔细说下吗？
5、我按照卢老师的意见，锂离子使用了Merz力场，这个和KBFF力场那个合适点啊？还有我看下载了KBFF力场，请问是直接使用所给的参数吗？需要做一些转换吗？是直接使用这个吗

xjw · 发表于 Post on 2024-3-18 17:06:12

本帖最后由 xjw 于 2024-3-18 17:29 编辑

sobereva 发表于 2024-1-3 03:03
没拓扑文件难以判断

对于高浓度电解质溶液，AMBER自带的离子参数可能表现不好，容易导致聚集、结晶问题 ...

老师，我想问下KBFF力场中锂离子的参数需要进一步处理吗？类似下图，还是说可以直接使用呢？

sobereva · 发表于 Post on 2024-3-20 23:28:41

xjw 发表于 2024-3-18 17:06
老师，我想问下KBFF力场中锂离子的参数需要进一步处理吗？类似下图，还是说可以直接使用呢？

直接用

Free-standing · 发表于 Post on 2024-4-2 22:22:13

老哥，这个问题解决了嘛，我也遇到了同样的问题，感觉锂离子用KBFF的力场感觉还是有聚集

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