用于平面波密度泛函理论的非局部非线性隐式电解质模型
化学物理
2023-09-15 v5
摘要
我们在 Vienna Ab initio Simulation Package (VASP) 中开发并实现了一种隐式电解质模型，该模型包含非线性介电与离子响应，以及对可发生这些响应的空间区域（空腔）的非局部定义。对现有 VASPsol 代码的实现数值高效且收敛稳健，所需计算量仅略高于原始自洽连续介质溶剂化（SCCS）模型。该非线性+非局部模型能够复现带电金属界面微分电容实验中观察到的特征性“双峰”形状，同时防止电解质泄漏到不足以容纳单个水分子或溶剂化离子的过小空间区域。该模型还对分子溶剂化自由能、水的自电离自由能以及标准氢电极的绝对电子化学势给出了合理预测。所有这些，加上运行恒定电势密度泛函理论计算的额外能力，应能使电催化过程的活化能垒得以常规计算。
引用
@article{arxiv.2307.04551,
title = {A nonlocal and nonlinear implicit electrolyte model for plane wave density functional theory},
author = {S M Rezwanul Islam and Foroogh Khezeli and Stefan Ringe and Craig Plaisance},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04551},
year = {2023}
}