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[GROMACS] 关于绘制电解液中Na+和PF6-的RDF图的疑问

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本帖最后由 spinel 于 2025-4-25 11:12 编辑

各位老师好,我想通过分子动力学模拟电解液,绘制Na+和PF6-离子,以及Na+和二乙二醇二甲醚的径向分布函数(RDF)。使用的软件是Gromacs202.6。使用packmol构建盒子。盒子为正方体盒子,边长40Å。放置Na+:12,PF6-:12,二乙二醇二甲醚:171。能量最小化过程和md过程均可以正常结束。md结束后绘制rdf,如图1所示。我的模拟结果中,F在Na+周围出现的概率占绝对优势。但是我参考了很多文献,都是溶剂分子对应的g(r)更大,而无机阴离子对应的g(r)更小。出现这种情况可能是什么原因呢?
文献中使用的溶剂有和我相同的二乙二醇二甲醚,也有不同的,参考文献对应的rdf图如图2~图4所示。图片对应原文链接:图2:Sole‐Solvent High‐Entropy Electrolyte Realizes Wide‐Temperature and High‐Voltage Practical Anode‐Free Sodium Pouch Cells - Li - Advanced Materials - Wiley Online Library。图3:Designing Advanced Electrolytes for High-Safety and Long-Lifetime Sodium-Ion Batteries via Anion–Cation Interaction Modulation | Journal of the American Chemical Society。图4:A Temperature‐Adapted Ultraweakly Solvating Electrolyte for Cold‐Resistant Sodium‐Ion Batteries - Cui - Advanced Energy Materials - Wiley Online Library。我进行动力学模拟的数据见附件中的“gmx模拟”。JIA.pdb代表二乙二醇二甲醚的pdb文件。

图2.png (82.79 KB, 下载次数 Times of downloads: 9)

图2.png

图3.png (72.49 KB, 下载次数 Times of downloads: 9)

图3.png

图4.png (146.03 KB, 下载次数 Times of downloads: 6)

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gmx模拟.zip

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图1.tif

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发表于 Post on 2025-2-15 21:35:52 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 yxdd98 于 2025-2-15 21:39 编辑

快速看了下,你的成键项参数全是用mSeminario method产生的?可能PF6的确是需要这么做,但溶剂应该不用吧,GAFF力场应该有预定义的,用预定义的可能会更好地展现柔性效应

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-15 22:43:32 | 只看该作者 Only view this author
yxdd98 发表于 2025-2-15 21:35
快速看了下,你的成键项参数全是用mSeminario method产生的?可能PF6的确是需要这么做,但溶剂应该不用吧, ...

老师您好,您说的mSeminario method是指拓扑文件中的参数吗?我的itp文件全部是用sobtop产生的,是拓扑文件产生的方式不对吗?

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发表于 Post on 2025-2-15 23:14:47 | 只看该作者 Only view this author
spinel 发表于 2025-2-15 22:43
老师您好,您说的mSeminario method是指拓扑文件中的参数吗?我的itp文件全部是用sobtop产生的,是拓扑文 ...

你用sobtop产生tip文件时是选的用力场预定义参数吗,还是自己提供了文件?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-16 00:08:23 | 只看该作者 Only view this author
yxdd98 发表于 2025-2-15 23:14
你用sobtop产生tip文件时是选的用力场预定义参数吗,还是自己提供了文件?

我是参照了sob老师的博文http://sobereva.com/635,其中用到的mol2文件,我用orca优化了溶剂的结构,然后产生的out文件用OfakeG转化为gaussview可识别的文件,然后保存为mol2。ORCA产生的hess文件对应博文中使用的fchk文件,其他设置都和博文中一样

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发表于 Post on 2025-2-16 00:48:16 | 只看该作者 Only view this author
spinel 发表于 2025-2-16 00:08
我是参照了sob老师的博文http://sobereva.com/635,其中用到的mol2文件,我用orca优化了溶剂的结构,然后 ...

PF6成键结构特殊些,可以这么做;溶剂就是典型的有机分子,没必要采取这种方式,直接用力场自带参数就好,除非很多参数缺失再考虑这种做法。具体的请看sobtop主页,这些情况sob老师都讲过的

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发表于 Post on 2025-2-16 02:34:02 | 只看该作者 Only view this author
注意看“FAQ 11:什么时候才需要Sobtop基于Hessian算力常数?”  http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ11

Na+更是绝对不应该用sobtop来产生拓扑信息,仔细看http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ20

图片直接贴,不要作为附件上传
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-16 11:16:04 | 只看该作者 Only view this author
yxdd98 发表于 2025-2-16 00:48
PF6成键结构特殊些,可以这么做;溶剂就是典型的有机分子,没必要采取这种方式,直接用力场自带参数就好 ...

好的,谢谢老师

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-2-16 11:16:26 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-2-16 02:34
注意看“FAQ 11:什么时候才需要Sobtop基于Hessian算力常数?”  http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ11
...

谢谢sob老师。我下次发帖注意。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-4-24 20:58:58 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-2-16 02:34
注意看“FAQ 11:什么时候才需要Sobtop基于Hessian算力常数?”  http://sobereva.com/soft/Sobtop/#FAQ11
...

卢老师,我按照您的建议,对有机溶剂分子(二甘醇二甲醚,拓扑文件我命名为JIA.itp,对应参考文献中的G2分子)采用了sobtop官网上苯甲酸甲酯的例子,Na+使用力场自带的文件,复现了文献A Temperature‐Adapted Ultraweakly Solvating Electrolyte for Cold‐Resistant Sodium‐Ion Batteries - Cui - Advanced Energy Materials - Wiley Online Library中的例子,改文献支撑信息中提供了做动力学的信息,如图1.我使用了和文献中一样的参数。相关文件已经在附件中提供:“packmol”文件是使用packmol建模的文件。“sobtop”是使用sobtop创建PF6-和二甘醇二甲醚拓扑文件。“md”是能量最小化和动力学的相关文件(轨迹文件太大了我就没有上传)。“RDF”是生成的径向分布函数文件,考察的是Na+和PF6-中所有F原子的RDF,以及Na+和二甘醇二甲醚所有O原子的RDF。绘制的径向分布函数如图2所示。目前还是Na+和PF6-的g(r)值较大,与文献中相反。请问老师我的模拟出现的问题是什么呢?

202504242056351650..png (20.72 KB, 下载次数 Times of downloads: 10)

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md.zip

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packmol.zip

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RDF.zip

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sobtop.zip

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