AMS在电池材料模拟与设计中的应用

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概述

AMS 包含 DFT、DFTB、ForceField 等尺度级别的原子级材料模拟方法和大量材料学模型构建和性质分析模块，特别适合分析如电池材料等复杂材料体系的性质。AMS 在研究电池材料方面有如下功能特点：

材料模型与数据库
  • 晶体、缺陷、表面、界面等建模工具
  • 内置数据库中导入结构模型，以及外部数据库数据读入
复杂材料模型
  • 随机均相、非均相混合物
  • 交联聚合物材料的聚合反应与交联率
  • 聚合物力学性质分析
超大体系与电解质等复杂体系
  • ReaxFF反应分子动力学，包含电池相关的多种力场
  • 支持用户使用MCFF、CMA-ES、ParAMS等方法自建、优化力场
  • 方便地通过GUI模拟离子扩散、放电过程电压特性、材料分解、固态电解质界面形成、溶剂化与反应
  • 基于DFT的键能分解分析（EDA）深刻理解分子间的相互作用
高效率高精度的第一性原理计算
  • 密度泛函理论（DFT）
    • 使用杂化泛函（ HSE06、HSE03），更精确的计算电子结构，结合能和扩散势垒
    • 对大体系计算，与平面波基组相比，使用 LCAO 基组可将速度大大提高倍，从而实现高效的大规模模拟
    • 使用色散修正泛函，更精确的模拟结合能，找到吸附位点
    • 基于DFT与COSMO-RS计算精确氧化还原电位
表面性质研究工具
  • 比平面波方法高效的Slab模型
    • 特别适合研究表面吸附，以及在电场情况下的表面物理化学性质
    • 基于键能分解分析pEDA，分析表面成键
  • 表面吸附产物分析工具
    • 统计表面吸附产物数量变化

研究案例和发表文章

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