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994496073 发表于 2025-3-30 00:16 一、晶面切割与建模 1.晶体结构确认 Li₆PS₅Cl属于立方晶系(典型硫化物电解质结构),需先获取其晶体参数(如空间群、晶格常数)。若文献数据不足,可参考类似硫化物(如Li₃PS₄、Li₇P₃S₁₁)的晶胞结构。 2.切割晶面 ·步骤:在MS中导入晶胞 → 使用Build → Surfaces → Cleave Surface工具,输入Miller指数(如(100)、(110)、(111)等)。 ·关键晶面选择:优先切割高表面能晶面(如(100)、(110)),这些晶面通常与水分子反应活性更强。例如,Li₇P₃S₁₁的(100)面在潮湿空气中易分解,需重点关注。 3.表面模型构建 ·真空层设置:添加≥15 Å真空层(Build → Crystals → Build Vacuum Slab)以避免周期性边界效应。 ·表面原子优化:固定底部2-3层原子,仅优化表面原子以减少计算量。 二、计算参数设置(以DMol³为例) 1.泛函与基组 ·泛函:推荐GGA-PBE(适合硫化物体系)。 ·基组:选用DNP(双数值极化基组),提高计算精度。 ·色散修正:加入TS(Tkatchenko-Scheffler)校正,准确描述水分子与表面的范德华作用。 2.收敛标准 ·能量收敛:设为1×10⁻⁵ Ha(默认值可能不足,需手动调整)。 ·力收敛:设为0.002 Ha/Å(避免震荡)。 ·SCF迭代:增大最大循环次数(如1000步),启用DIIS加速收敛。 3.k点网格 ·表面模型:选用3×3×1(或根据模型尺寸调整),平衡精度与耗时。 三、水分子吸附能计算 1.吸附构型构建 ·在表面模型上放置H₂O分子,尝试不同吸附位点(如S位、Li位、P位)。 ·通过Adsorption Locator模块搜索低能吸附构型。 2.吸附能公式 [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Eads= [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Esurface+H₂O− [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)](Esurface+ [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]EH₂O) [color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] ·负值表示放热吸附(稳定)。3.动力学模拟(可选) 若需研究水解反应路径,可采用AIMD(从头算分子动力学)模拟,但需更高计算资源。 四、收敛难题的解决策略 1.分步优化 先优化体相晶胞 → 再切割晶面 → 最后优化表面模型,避免同时调整过多参数。 2.初始结构预处理 使用Forcite模块进行粗优化(UFF力场),再转入DMol³进行精细计算。 3.参数调整 ·增大Integration Accuracy(如设为FINE)。 ·启用Smearing(0.005 Ha)以减少电子态振荡。 |
994496073 发表于 2025-3-30 00:16 而且目前文献很少有详细参数和计算方法,感觉结构好复杂。。。 |
小白有个问题,硫化物电解质LiPSCl,我想用material studio计算一下空气稳定性()与水反应吸附能,应该怎么切晶面建模以及设置计算参数,感觉dmol很难优化收敛 |
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