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
Jennifer发布了新的文献求助10
刚刚
深情安青应助whale采纳,获得10
刚刚
管康淇发布了新的文献求助10
刚刚
华仔应助JocelynRIN采纳,获得10
刚刚
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
独闯江湖应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
打打应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英俊火完成签到,获得积分20
1秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
kuanglianghui完成签到,获得积分20
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
su完成签到 ,获得积分10
2秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
榴莲糖应助rei402采纳,获得30
2秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6541178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8332028
关于积分的说明 17855371
捐赠科研通 5647278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2936507
邀请新用户注册赠送积分活动 1912638
关于科研通互助平台的介绍 1773743