我国学者在恒电势分子模拟方法研究方面取得新进展
2025/06/03
图 考虑电子溢出效应分子模拟方法的示意图。(a)双电层界面的电极诱导电荷;(b)诱导电荷的多极矩展开;(c)诱导电荷分布的示意图。红色、蓝色等值面分别代表正电和负电
在自然科学基金项目(批准号:T2325012、92472109)等资助下,华中科技大学冯光教授课题组与合作者在恒电势分子模拟方法研究方面取得新进展。相关成果以“考虑电子溢出效应的双电层恒电势模拟(Constant-potential modeling of electrical double layers accounting for electron spillover)”为题,于2025年1月28日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters),论文链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.046201。
电极与电解液形成的固液界面双电层在电化学体系中广泛存在。从分子层面探究双电层的微观结构与动态响应,来揭示电化学界面的形成机制,是研究电化学体系的关键所在。恒电势分子模拟是研究双电层的重要工具。然而对于金电极-水溶液界面这一基准体系,常规恒电势方法预测出的微分电容通常比实验小一个量级,且随电压变化不大,与实验给出的钟形电容曲线定性不同,这成为了利用恒电势分子模拟方法研究双电层体系的热点与难题。
针对上述问题,研究团队开发了考虑电极电子溢出效应的恒电势分子模拟方法,深入研究了金电极-水溶液界面的基准体系,解析了其微分电容和界面结构以及充电动态过程。结果表明,新方法得到的结果与常规恒电势方法存在显著不同,揭示的微分电容与界面结构与实验定量吻合,充电过程与理论吻合,从而解决了常规恒电势方法无法准确模拟金属电极-水溶液界面的难题。同时,该工作通过有效结合第一性原理计算和分子动力学模拟的优点,实现了对百万原子量级的双电层体系的分子模拟,其计算效率媲美常规恒电势方法。此外,该工作对于界面结构与充电过程的机理剖析有助于理解其他电化学领域,如电池、电催化、电镀和电容去离子领域。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年第十六届电力与能源系统国际 110
-
2026年10月优质国际学术会议推荐 448
-
2026年智能科学与信息物理技术国际 157
-
第五届传感、测量、通信与物联网技术国 548
-
2026年第三届计算机网络与云计算国 3097
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 4170
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 3855
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 8936
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 4359
-
2026智能驾驶、智能传感与无人系统 09-28
-
2026生命健康、精准营养与食品安全 09-28
-
第二届信息学、生物医学与系统生物学国 09-28
-
2026环境资源、清洁能源与可持续发 09-28
-
第三届纺织科学、材料工程与智能制造国 09-28
-
第二届林业工程、环境科学与可持续发展 09-28
-
2026 JCR影响因子正式发布2049
-
中国科协发布2025年《重要学术2146
-
2026年新锐分区(原中科院期刊10945
-
2025年两院院士增选有效候选人6679
-
好学术:科研网址导航|学术头条分9207
-
2025年国际期刊预警名单发布!9157
-
2025年中科院期刊分区表重磅发30335
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提10134
-
清华大学2026年CCF计算经济09-28
-
北京清华长庚医院黄天荫团队合作构09-28
-
中国农业大学资环学院刘学军教授团09-28
-
中国科大实现液晶向列比特的可重构09-28
-
研究提出丽江云杉复合体分类界定新09-28
-
新型多孔压电陶瓷研制取得进展09-28
-
研究揭示二倍半萜衍生物治疗溃疡性09-28
-
大连百奥泰科技有限公司 21733

-
东北师范大学信息学院 2755

-
东煤公司矿物局 18702

-
中国水利技术信息中心 2740

-
宁波德泰中研商务咨询有限公司 24932

-
北京领航线国际文化传媒中心 23918

-
江西财经大学 23808

-
湖北学而升文化传播有限公司 8510

-
四川省达州市职工旅行社有限公司 18616

-
中国医师协会健康睡眠促进中心 18770

-
北京人民大会堂 21835

-
浙江省书法家协会 21834

-
上海决策者经济顾问有限公司 18872

-
上海交通大学 23889

-
世博威(上海)展览有限公司 21823

-
上海决策者经济顾问有限公司 18810

-
昆明理工大学 23811

-
百奥泰WCO-2015 23638

-
第十三届全国渗流力学学术会议暨渗 3096

-
HKSME 23695





















505








































