Development of hybrid quantum-classical simulation scheme for chemical reaction in nano-scale liquid-solid interface under electric field

电场下纳米级液固界面化学反应混合量子经典模拟方案开发

• 批准号: 23310074
• 负责人: OGATA Shuji
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23310074/
• 关键词: Liイオン電池; 複雑界面; Liイオンダイナミックス; 密度汎関数法; オーダーN型; 分子動力学; 固体電解質皮膜; 大規模シミュレーション; DFT; イオン輸送; オーダーN計算法; ダイナミックス; 剛体分子モデル; 実空間; 外部電場効果; ハイブリッド法; 拡散; 粗視化

We have developed the divide-and-conquer-type, order-N real-space density-functional-theory (DC-RGDFT) code. Using the DC-RGDFT, we have performed the first-principles molecular dynamics simulation about the Li-ion transfer through the interface between the solid-electrolyte-interface and liquid electrolyte in the Li-ion battery to find the enhancement mechanism of the Li-ion transfer rate by the salt. Installing the DC-RGDFT to the hybrid quantum-classical code, a large-scale hybrid simulation is performed for the thermal diffusion of Li-ions in graphite with or without external electric field in the Li-ion battery.

我们开发了分治型 N 阶实空间密度泛函理论 (DC-RGDFT) 代码。利用DC-RGDFT，我们对锂离子电池中固体电解质界面和液体电解质界面之间的锂离子传输进行了第一性原理分子动力学模拟，以寻找锂离子电池中锂离子传输的增强机制。盐的离子转移率。将DC-RGDFT安装到混合量子经典代码中，对锂离子电池中存在或不存在外部电场的情况下锂离子在石墨中的热扩散进行大规模混合模拟。

项目成果

Hybrid simulation of materials : application to Li diffusion in graphite

材料的混合模拟：应用于石墨中的锂扩散

• 发表时间: 2012
• 作者: S.Ogata

Hybrid quantum-classical simulation and its application to Li-ion battery

混合量子经典模拟及其在锂离子电池中的应用

• 发表时间: 2012
• 作者: Shuji Ogata

シリカガラスの第一原理引張試験:破壊における水分子の影響

石英玻璃的第一性原理拉伸测试：水分子对断裂的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: 水越智彦; 中村貴英; 田村友幸; 尾形修司
• 通讯作者: 尾形修司

空孔欠陥を含むグラファイト中の Li 拡散に関する ハイブリッド量子古典シミュレーション

含空位缺陷石墨中Li扩散的混合量子经典模拟

• 作者: 尾形修司

分割統治型実空間DFTコードを用いたハイブリッド量子古典シミュレーション

使用分而治之的实空间 DFT 代码进行混合量子经典模拟

• 作者: 大庭伸子