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
是风动完成签到,获得积分10
刚刚
YT完成签到,获得积分10
1秒前
段YY发布了新的文献求助10
2秒前
龙2024完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
闪闪的晓丝完成签到 ,获得积分10
2秒前
迅速睿渊完成签到 ,获得积分10
3秒前
Xia完成签到 ,获得积分10
3秒前
XC完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
海底烤鱼饭完成签到,获得积分10
5秒前
完美听南完成签到 ,获得积分10
6秒前
桔梗完成签到 ,获得积分10
7秒前
free2030完成签到,获得积分10
8秒前
leepx完成签到,获得积分10
8秒前
Luffy完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
沈从云发布了新的文献求助10
11秒前
mmd完成签到 ,获得积分10
11秒前
收破烂的要不完成签到,获得积分10
12秒前
FZz完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
干酪蛋糕完成签到,获得积分10
16秒前
畅快的稚晴完成签到 ,获得积分10
16秒前
Luffy完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
jasmineyy完成签到 ,获得积分10
20秒前
smzhabc完成签到,获得积分10
21秒前
Michael_li完成签到,获得积分10
21秒前
Yang发布了新的文献求助10
22秒前
gy完成签到,获得积分10
22秒前
沈从云完成签到 ,获得积分10
24秒前
Ly完成签到,获得积分10
24秒前
喵不二完成签到 ,获得积分10
25秒前
DDDe完成签到,获得积分10
28秒前
dashi完成签到,获得积分10
28秒前
亚迪完成签到,获得积分10
29秒前
大力的康乃馨完成签到 ,获得积分10
30秒前
Yy完成签到,获得积分10
30秒前
独步天下完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7107266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8761357
关于积分的说明 18526399
捐赠科研通 6671634
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3142243
关于科研通互助平台的介绍 2256192
邀请新用户注册赠送积分活动 2117170