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
1秒前
Cody发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助阴天快乐采纳,获得10
2秒前
ding应助w2503采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
喵喵肉丸发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2应助Bruce采纳,获得10
7秒前
jaykin发布了新的文献求助10
8秒前
BO发布了新的文献求助10
9秒前
叔白应助细心的冷卉采纳,获得10
10秒前
乐观的水儿完成签到,获得积分10
10秒前
troublemaker完成签到,获得积分10
11秒前
万能图书馆应助seven采纳,获得10
12秒前
欢欢发布了新的文献求助10
12秒前
啊哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
balance完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
虚幻觅珍发布了新的文献求助10
19秒前
XYL完成签到,获得积分10
20秒前
Keira发布了新的文献求助10
20秒前
charcw发布了新的文献求助10
21秒前
情怀应助111采纳,获得10
21秒前
星辰大海应助喵喵肉丸采纳,获得10
21秒前
jackma1完成签到,获得积分10
22秒前
如意乌冬面完成签到,获得积分20
22秒前
谦让的凤灵完成签到,获得积分10
22秒前
Julie发布了新的文献求助10
23秒前
222完成签到,获得积分10
24秒前
可爱的函函应助河羊羊采纳,获得10
24秒前
24秒前
AllRightReserved应助jaykin采纳,获得10
25秒前
Tianya应助jaykin采纳,获得10
25秒前
星辰大海应助VivianAneseta采纳,获得10
26秒前
科研通AI6.2应助无奈抽屉采纳,获得30
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
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 6504273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298775
关于积分的说明 17714224
捐赠科研通 5603437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919843
邀请新用户注册赠送积分活动 1897149
关于科研通互助平台的介绍 1758911