再次强调带电周期体系计算
很多同学向我咨询恒电势法做电化学计算,例如OER、NRR等。因为恒电势法必须对中间体做电子数调整,导致体系带电,而带电体系的能量误差极大!因此,如果取尝试恒电势计算而不知道带电体系能量校正,几乎一算一个错!
这不是DFT基本参数问题,而是众所周知的静电作用导致的:周期带电体系,两个相邻的胞是带同种电荷的,必然产生排斥,这个是人为因素造成的,不是客观存在(unphysical),甚至会由此产生奇特但错误的电子态,俗称鬼态。参看下图,这是一个带-1电荷的TiO2切片上吸附O2时的电子分布图(需要把等势面调到很低才能看到,如0.002e/A^3)呈现的鬼态。

我前几天出的题目(单个Li离子的能量计算),很多同学测试了,能量几乎五花八门,根本不能收敛到一个明确的数值,就是因为这个。周期胞中一对距离1纳米的Li离子,排斥可达1.44eV(见下图示意)。试想在这种情形下,我们所有能量数据存在极大风险,即不同人、不同厚度真空厚度以及不同截断能,这个误差存在很大不同,这也是很多同行在计算阴离子吸附能时能高达几个甚至几十个eV的关键原因。正因为这个缘故,很多审稿人(尤其物理背景的),基本不认这种不校正的带电周期体系的能量,因为误差甚至远大于表面吸附能或反应能(请看下面是来自网络上的审稿案例)。

对大部分电池、催化、医药载体计算、环境类(如重金属、超氧根、碳酸根、过硫酸根等)几乎就是灾难。本次带电体系计算与分析,重点介绍2021年实现的自洽电荷极化校正技术,可以解决这个问题(能量、电子结构)。今年仅此一次直播(4月30日),需要请联系老司机团队。