Materials Studio锂电池电解质课程扩容！解决离子团聚、配位数算不准问题！

学术 2024-10-05 08:45 广东

MS锂电池电解质计算课程新增以下内容，学员可直接享有！包括：

1. 2小时视频+对应PPT：讲解顶刊文献常用的COMPASS力场电荷缩放，有效解决了Li-TFSI/PF₆团聚问题，以及配位数算不准的问题。

2. MS2020 Forcite网关：使学员能够直接使用超算练习

3. 2个新脚本：自由溶剂分子比例计算脚本，SSIPs+CIPs+AGGs通过化学式识别阴离子（如硫酸根、PF6^-）脚本

作为横跨多个尺度的集成式材料计算模拟平台，Materials Studio在电池材料研究方面具有天然的优势。电池材料包括正负电极与电解液，其分子水平的设计同时需要量子力学与分子力学两大类方法，而MS的众多计算引擎模块恰能满足此要求。

除此之外，MS强大的建模功能和可视化界面对初学者极其友好，使初学者即便对于复杂的电化学计算也能够手到擒来。

本次锂电池电解质计算课程由华算科技和Materials Studio官方代理深圳浦华联合举办，基于Forcite，DMol³, Amorphous Cell，CASTEP模块设计，既包含液态、固态电解质的设计，也涵盖溶剂分子的电子性质研究。

此外，杨老师针对电解液开发了5个脚本，使分子动力学分析变得“一键即成”，使不会编程的小白也能上手复杂的电解液计算。

29小时高强度课程，理论讲解/实操建模/线上课程/无限回放/永久答疑！

课程主要知识点：分子动力学+AIMD、电解液建模、固态电解质、RDF+配位数、SSIPs+CIPs+AGGs、MSD+离子电导率、离子迁移孔道+势垒、溶剂化效应+溶剂化能、HOMO/LUMO+静电势。

前20位报名立减500元，仅剩5个优惠名额！

报名方式

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注：此课程为MS电池系列课程之电解质计算培训，搭配锂电钠电正负极材料计算培训食用更佳！（点击链接跳转）与锂电钠电课程结合便宜多少钱？详情请咨询华算科技-鸿腾。

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学员评价

以下为学员评价：（限于篇幅部分展示）

讲师介绍

杨老师：华算科技全职技术资深专家，拥有14年以上Materials Studio软件使用经验，全网粉丝10万+。

曾就职于德国马克思普朗克研究所，日本WPI研究所，并曾在芬兰阿尔托大学进行长期访问，作为PI主持欧盟与日本科研项目各2项，日本高校科研项目2项。

主要从事固态相变的第一性原理研究、电化学固液界面的AIMD研究。

课程主题

分子动力学、AIMD、电解液建模、固态电解质、RDF、配位数、SSIPs+CIPs+AGGs、MSD、扩散系数、离子电导率、离子迁移孔道、势垒、瓶颈、PF6^-/TFSI^-、溶剂化能、溶剂化效应、HOMO/LUMO、静电势、电荷布居、福井函数。

课程亮点

✅体系全面化（多种液态、固态电解质）+手段系统化（分子动力学+AIMD+DFT计算）

✅计算手段保姆式讲解+文献数据通俗化解读

✅5大电解液分析脚本：Li-O配位数 | Li-分子配位数 | SSIPs+CIPs+AGGs | 运动轨迹绘制|溶剂分子区分+命名

✅计算表格+Origin制图模板+结构出图美化：锂盐与溶剂分子配比、RDF+配位数双纵轴图、配位占比饼状图、离子对占比组合柱状图、溶剂化结构图、HOMO/LUMO/静电势图美化、运动轨迹图、离子迁移孔道图

课表一览

课程内容

分子动力学与 Forcite【1.5h】

1. 计算材料学手段分类、分子动力学对文章的提升

2. 分子动力学原理：帧、快照、步长、轨迹，键合势与非键势

3. 力场项：键长、键角、二面角扭转角、静电/范德华/氢键相互作用

4. 各分子动力学软件对比

5. MS里各个分子力学模块的作用

力场与电荷【1h】

1. 力场的分配：化学键类型、杂化方式、键合离子类型、形式电荷

2. 力场表达式、交叉项，各力场的不同之处

3. 力场类型：COMPASS/CVFF/PCFF/EAM势/Universal等

4. 力场类型：Dreiding/Amber/Charmm/ReaxFF反应力场

5. 电荷的计算与分配：Qeq, Gasteiger，DMol³计算电荷，通过力场分配

6. 静电力与范德华力求和方式：基于原子、组，Ewald、PPPM

分子动力学参数设置（1）【1.5h】

1. 一般流程：建模、结构优化、退火、平衡、采样、分析

2. 系综的物理意义：NPT/NVT/NVE/NPH

3. 控压参数：Parrinello/Andersen/Berendsen

4. 控温方法与参数：速度重整/Berendsen/Andersen/Nose-Hoover

5. Forcite其它关键参数：续算、爆炸判据等

分子动力学参数设置（2）【1h】

1. 退火、淬火等功能介绍

2. 单点能计算、结果文件解读、对角项与交叉项能量分解

3. 结构优化：意义、参数

4. 算法（最速下降、共轭梯度、拟牛顿法）

5. 电解液建模工具AC介绍：方法、功能、参数设置

液态电解质建模【1h】

1. 通过缩写从有机物数据库查询分子结构、性质

2. 下载与导入溶剂分子、锂盐阴离子结构

3. 给定锂盐体积摩尔浓度，通过溶剂密度、分子摩尔质量确定各分子个数

4. 混合溶剂的密度计算、各分子比例计算方法，溶液盒子构建

5. 给定锂盐质量分数或质量浓度确定各分子个数

液态电解质的分子动力学【2h】

1. 退火目的、温度与圈数等参数设置、结果分析

2. 通过NPT得到合理密度、体积、参数设置、计算量评估

3. NVT设置、能量、温度、压力波动分析、平衡判断

4. 均方位移MSD的定义、物理意义，受限与自由扩散的曲线形状

5. MSD的错误理解、误差来源、曲线尾部翘起、头部数据舍弃的原因

6. 自由扩散与电场下迁移的MSD、扩散系数

Li-O/N/F RDF【1h】

1. 不同电解质结构中Li-O RDF的分析、对比，RDF参数

2. 径向分布RDF的物理意义，RDF峰高、峰宽的解释、第一溶剂化壳层

3. 通过脚本计算配位数，为何不能直接对比RDF来判断配位数高低

4. RDF与配位数（双纵轴）Origin制图、美化

5. Li-N(TFSI^-)RDF分析，两种配位形式

不同分子的Li-O配位【1h】

1. 通过脚本区分各类溶剂分子、阴离子，通过力场区分相似溶剂分子

2. 环状、链状、长链、短链溶剂分子中的O与Li离子的RDF与配位数对比分析

3. 碳酸脂、醚类、强极性基团与锂离子结合的强弱分析

4. 各溶剂分子、阴离子中的O与Li的配位占比饼状图绘制

Li⁺-溶剂分子/阴离子配位【1.5h】

1. Li⁺与每种溶剂分子、阴离子的配位数脚本使用

2. 通过名称、化学式选择分子，调整力场、配位截断半径

3. 每个Li⁺在整个轨迹中对某种分子的平均配位数

4. Li⁺对不同分子配位个数的占比及饼状图绘制

5. 不同电解质溶剂化壳层配位形式对比

6. 提取特定配位数的溶剂化壳层结构

SSIPs+CIPs+AGGs【1h】

1. 溶剂化离子对、接触离子对、小聚集体的定义

2. 通过脚本给体系中的溶剂分子、阴离子命名

3. 脚本中力场、截断半径、时间间隔的确定

4. SSIPs/CIPs/AGGs占比柱状图的绘制

5. 需要注意的问题

Li⁺与FSI^-结合轨迹分析【1h】

1. FEMC/FEC/D2/FSI^-分子结构建模，溶液盒子建模+平衡

2. FSI^-从第二溶剂壳层靠近Li⁺并结合的动态过程

3. 通过脚本绘制Li⁺与FSI^-的运动轨迹

4. 通过运动轨迹观察Li⁺与FSI^-结合的动态过程

DMol³参数设置【1h】

1.分子力学与量子力学的区别、BO近似、HF近似

2. 密度泛函理论、KS方程、杂化泛函

3. 原子轨道线性组合基组、电子自洽场、色散校正

4. 全电子方法、Smearing、轨道截断半径等电子参数

5. 隐性溶剂化COSMO连续介质模型原理、参数设置

6. 常见报错的解决办法

溶剂化能、去溶剂化能（1）【1h】

1. 溶剂化能、还原能定义、B3LYP与PBE计算结果对比

2. DMol³中的基组、轨道截断、DFT-D、溶剂化效应设置

3. 溶剂分子、锂离子、溶剂壳层结构的几何结构优化

4. 不同个数溶剂分子结果的对比与原因解析

5. EC与PC溶剂分子的结果对比与原因解析

溶剂化能、去溶剂化能（2）【1.5h】

1.PF₆^-阴离子建模，与Li⁺结合建模

2. LiPF₆的解离能、阴阳离子结合能计算

3. PF₆^-阴离子对溶剂化能的影响与原因解析

4. 溶剂化效应对溶剂化能的影响

5. 还原能计算、高浓度锂盐的作用

6.去溶剂化能、共嵌入对石墨层脱落的影响

溶剂化能、去溶剂化能（3）【0.5h】

1.TFSI^-/FSI^-阴离子建模，与Li⁺结合建模

2. LiTFSI的解离能、阴阳离子结合能计算

3. LiTFSI₂、LiTFSI₃结合能计算

4. 复杂结构的Forcite+DMol³分级结构优化

5.高配位溶剂化能降低原因解析

溶剂分子的HOMO/LUMO【1.5h】

溶剂、成膜添加剂分子HOMO/LUMO与电极材料的能级匹配、氧化还原反应
EC/FEC/PC/DMC/DEC/EMC等分子建模、轨道计算
不同分子HOMO/LUMO的能级对比、轨道图绘制
隐性溶剂的影响、π成键反键轨道
HOMO/LUMO轨道图美化、二维切片图contour map

静电势、原子电荷、福井函数【1.5h】

1. 碳酸脂中原子电荷计算、Mulliken/ESP布居、FEC分子中F对电荷的抽取作用

2. 碳酸脂中的化学键的布居、共价键强弱分析

3. 静电势图计算、美化，最大、最小值对比、偶极矩大小与方向

4. 福井函数f⁺、f^-，亲电、亲核攻击，氧化还原位点分析

5. 溶剂化壳层结构的静电势、HOMO/LUMO、电荷计算

6. 电解质中溶剂分子与Li离子的结合、氧化与还原特性分析

AIMD设置【2h】

1. AIMD参数设置、质心固定、超胞大小、温度与离子迁移速率关系

2. MSD均方位移、离子迁移的各项异性、瓶颈

3. 分子动力学遍历性差的原因、玻尔兹曼分布、分布概率与能量

4. 离子迁移轨迹绘制(三维+二维+结构中显示)

5. 离子密度分布、距离、键长分布与随时间演化分析

固态电解质（1）【1.5h】

1. 固态电解质、有机液态电解质、离子液体、聚合物优缺点对比

2. 典型配方的离子电导、电化学窗口、闪点

3. 固态电解质的结构组成、AIMD设置

4. 算力消耗评估、AIMD平衡判断

5. 扩散系数计算，不同温度下的MSD曲线，对应结构上的解释

6. 离子电导率公式推演、计算，常用固态电解质的离子电导率

固态电解质（2）【1.5h】

1. 固态电解质、有机液态电解质、离子液体的离子传导方

2. 离子迁移孔道绘制方法、解释、图的美化，原子反选

3. 孤岛与连续通道，通过阿伦尼乌斯方程拟合，求解离子扩散势垒

4. 离子迁移路线，孔道瓶颈随时间的演化、尺寸分布

MS软件及网关设置【2h】

1. Windows端软件升级需要注意的问题

2. Linux端软件的安装及网关配置、多节点并行

3. 独立模式提交作业、多作业运行脚本、文件传输

4. 网关连接及交作业、Forcite在服务器上的运行

报名方式

主办单位：深圳华算科技有限公司（拥有VASP、Materials Studio、Gaussian、LAMMPS商业版权）

深圳浦华系统技术有限公司（Materials Studio官方代理）

课程时间：本次课程为录播课，课时27小时。

培训形式：线上课程，可无限次观看，课程群永不解散，随时提问，及时解答。

课程费用：2980元。名额有限，欲报从速！提供增值税普通发票及邀请函。与MS电池计算专题课、MS光电热催化计算专题培训、MS半导体计算专题培训同时报名优惠更多哦！

报名方式：识别下方二维码报名，或者联系手机181-2638-7652 。

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收款单位：深圳华算科技有限公司

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开户行：中国银行深圳西丽支行

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