再次強(qiáng)調(diào)帶電周期體系計(jì)算
很多同學(xué)向我咨詢恒電勢法做電化學(xué)計(jì)算,例如OER、NRR等。因?yàn)楹汶妱莘ū仨殞χ虚g體做電子數(shù)調(diào)整,導(dǎo)致體系帶電,而帶電體系的能量誤差極大!因此,如果取嘗試恒電勢計(jì)算而不知道帶電體系能量校正,幾乎一算一個(gè)錯(cuò)!
這不是DFT基本參數(shù)問題,而是眾所周知的靜電作用導(dǎo)致的:周期帶電體系,兩個(gè)相鄰的胞是帶同種電荷的,必然產(chǎn)生排斥,這個(gè)是人為因素造成的,不是客觀存在(unphysical),甚至?xí)纱水a(chǎn)生奇特但錯(cuò)誤的電子態(tài),俗稱鬼態(tài)。參看下圖,這是一個(gè)帶-1電荷的TiO2切片上吸附O2時(shí)的電子分布圖(需要把等勢面調(diào)到很低才能看到,如0.002e/A^3)呈現(xiàn)的鬼態(tài)。

我前幾天出的題目(單個(gè)Li離子的能量計(jì)算),很多同學(xué)測試了,能量幾乎五花八門,根本不能收斂到一個(gè)明確的數(shù)值,就是因?yàn)檫@個(gè)。周期胞中一對距離1納米的Li離子,排斥可達(dá)1.44eV(見下圖示意)。試想在這種情形下,我們所有能量數(shù)據(jù)存在極大風(fēng)險(xiǎn),即不同人、不同厚度真空厚度以及不同截?cái)嗄?,這個(gè)誤差存在很大不同,這也是很多同行在計(jì)算陰離子吸附能時(shí)能高達(dá)幾個(gè)甚至幾十個(gè)eV的關(guān)鍵原因。正因?yàn)檫@個(gè)緣故,很多審稿人(尤其物理背景的),基本不認(rèn)這種不校正的帶電周期體系的能量,因?yàn)檎`差甚至遠(yuǎn)大于表面吸附能或反應(yīng)能(請看下面是來自網(wǎng)絡(luò)上的審稿案例)。

?對大部分電池、催化、醫(yī)藥載體計(jì)算、環(huán)境類(如重金屬、超氧根、碳酸根、過硫酸根等)幾乎就是災(zāi)難。本次帶電體系計(jì)算與分析,重點(diǎn)介紹2021年實(shí)現(xiàn)的自洽電荷極化校正技術(shù),可以解決這個(gè)問題(能量、電子結(jié)構(gòu))。今年僅此一次直播(4月30日),需要請聯(lián)系老司機(jī)團(tuán)隊(duì)。