Constant Potential Thermodynamic Integration for Obtaining the Free Energy Profile of Electrochemical Reaction

热力学积分 势能 平均力势 溶剂化 能量分布 分子动力学 电化学 计算 工作(物理) 电化学电位 化学 常量(计算机编程) 电荷密度 势能面 从头算 吸附 热力学 计算化学 能量(信号处理) 物理化学 分子 原子物理学 物理 计算机科学 电极 算法 量子力学 有机化学 程序设计语言
作者
Hao Cao,X. C. Lv,Sheng−Jie Qian,Jun Li,Yang‐Gang Wang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (5): 1314-1320 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.3c03318
摘要

In this work, we advanced an efficient free energy sampling method based on constrained ab initio molecular dynamics (cAIMD) with a fully explicit solvent layer to depict the electrochemical reaction process at constant surface charge density, named the "Constant-Potential Thermodynamic Integration (CPTI)" method. For automatically adjusting surface charge density at different states, we built an "on-the-fly" procedure which is capable of managing all the necessary steps during cAIMD simulations, including the system pre-equilibrium, surface charge density updating, and force sampling. We applied it to predict the potential-dependent free energy profiles of CO2 adsorption on a single-atom catalyst. The results show that our method can not only account for changes in electrostatic potential energy associated with potential but also consider the potential-induced solvation effects. Our approach enables the accurate simulation of electrochemical environment by presenting the complete solid-liquid interface and efficient computation of electrocatalytic reaction energetics based on a robust potential descriptor.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
wwq完成签到,获得积分10
刚刚
欣慰的雨旋完成签到 ,获得积分10
刚刚
cdpcdpcd17完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
阿达达瓦完成签到,获得积分10
刚刚
Ra关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
圆圆完成签到 ,获得积分10
1秒前
栗子糖完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
热情曼云发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助文静不凡采纳,获得10
2秒前
ax完成签到,获得积分10
2秒前
英勇沧海完成签到,获得积分10
3秒前
完美世界应助ZXUANK采纳,获得10
3秒前
研友_ndDGVn发布了新的文献求助10
3秒前
深情安青应助suiwuya采纳,获得10
4秒前
珍123完成签到,获得积分10
4秒前
yyy完成签到,获得积分10
4秒前
流云完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
zhangxun发布了新的文献求助10
5秒前
呆萌的世德完成签到,获得积分10
5秒前
April_550完成签到 ,获得积分10
5秒前
英勇沧海发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
zmmouc完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎应助XING采纳,获得10
8秒前
情怀应助12138采纳,获得10
8秒前
慕青应助lll采纳,获得10
8秒前
chenchen完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
杨广明123应助Yc丶小橘采纳,获得10
9秒前
小傅完成签到,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助鸭梨采纳,获得30
9秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6474775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8277532
关于积分的说明 17651055
捐赠科研通 5555615
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910108
邀请新用户注册赠送积分活动 1886893
关于科研通互助平台的介绍 1739538