均质背景方法在计算模拟电化学界面中的进展
材料科学
2022-04-26 v1 计算物理
摘要
基于密度泛函理论(DFT)的电化学界面计算研究,在当下能源转换与存储的电化学过程研究中发挥着日益重要的作用。均质背景方法(HBM)为在DFT模拟中对电化学体系充电提供了一种直接途径,但它通常需要根据电极-电解质边界位置的某种选择来指定过剩电子的“活性”部分,而在存在电极表面吸附物或显式溶剂分子时这往往很困难。本工作中,我们提出了HBM的方法学进展,既简化又拓展了其适用性。改进版本既不需要能量修正,也不需要指定过剩电子的“活性”部分,从而提供了一种通用且易用的带电界面模拟方法,即便在存在吸附物或显式溶剂分子时亦如此。我们对高介电常数溶剂中的Pt(111)、Au(111)和Li(100)金属电极所做的DFT计算结果表明,采用改进HBM的模拟所获得的界面充电特征与(线性化)Poisson-Boltzmann模型(PBM)相比具有极好的一致性。
引用
@article{arxiv.2201.04537,
title = {Advancement of the Homogeneous Background Method for the Computational Simulation of Electrochemical Interfaces},
author = {Arthur Hagopian and Marie-Liesse Doublet and Jean-Sébastien Filhol and Tobias Binninger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04537},
year = {2022}
}