Module功能大全之电化学性质

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Module是什么

在PWmat的基础功能上，我们针对用户的使用需求开发了一些顶层模块（Module）。这些Module中的一部分是与已有的优秀工具的接口，一部分是以PWmat的计算结果为基础得到实际需要的物理量，一部分则是为特定的计算需求而设计的计算流程。这些Module涵盖了物质结构、基础性质、针对大体系的计算以及机器学习力场等，功能全面、操作方便。

今天聊聊Module之

电化学性质

Part.1

电催化基础

Water splitting：OER,ORR,HER calculations

http://www.pwmat.com:8080/upload/module

/pdf/OER.pdf

该模块介绍了如何计算电催化中最基础的三种反应：析氢反应（HER），析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）。计算结果主要呈现为各基元反应的吉布斯自由能变化的台阶图。同时，该模块也将简要介绍火山图的作法，助力催化剂的筛选。相关的计算结果可以用于电解水制氢和燃料电池等领域。此外，虽然本module没有使用，但是我们强烈推荐fix potential结合隐式溶剂模型来进行所有的计算。（见案例教程：http://login.lonxun.com/login）

Part.2

布拜图

Pourbaix diagram：可以研究化学腐蚀等问题

http://modulefiles.pwmat.com/pwmat-resource/module-download7/pdf/Pourbaix_diagram.pdf

该模块介绍如何计算布拜图。布拜图是描述材料在不同偏压和pH下的稳定性的相图。布拜图的不同区域对应不同的最稳定产物。为了计算布拜图，需要分析有哪些相，有哪些物质参与反应，并构造反应方程式。为了稳定，一般不以氧气和氢气作为参考。DFT一般不能计算准确的气相O₂的Gibbs自由能，为此我们提供了两种修正方案。

Part.3

混合溶剂化模型

Hybrid solvent model：使用混合溶剂化模型计算溶剂化自由能

http://modulefiles.pwmat.com/pwmat-resource/module-download7/pdf/hybrid%20solvent%20model.pdf

该模块介绍了如何使用显式与隐式混合的溶剂化模型，结合AIMD计算金属离子在水中的溶剂化自由能。PWmat可以通过一个球型的势场将水分子和离子约束在一个特定的区域，区域外部则使用隐式溶剂化模型，这样可以大幅减少计算量。在该模块中，我们将介绍如何确定合适的显式区域范围，以及如何通过力的协方差矩阵估算熵的大小。

—E N D—

公司简介

北京龙讯旷腾科技有限公司是成立于2015年的国家高新技术企业，是国内材料计算模拟工具软件研发创新的领导者，致力于开发满足“工业4.0”所需的原子精度材料研发Q-CAD（quantum-computer aided design）软件。公司自主开发的量子材料计算软件PWmat（平面波赝势方法并基于GPU加速）可以进行电子结构计算和从头算分子动力学模拟，适用于晶体、缺陷体系、半导体体系、金属体系、纳米体系、量子点、团簇和分子体系等。

来源：龙讯旷腾