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。

本次电池电解液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模块设计，既包含电解液配方的设计，也涵盖溶剂分子、溶剂化鞘的电子性质研究。

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、电解液建模、RDF+配位数、SSIPs+CIPs+AGGs、自由溶剂占比、氢键统计、MSD+离子电导率、电荷缩放、溶剂化效应+溶剂化能、HOMO/LUMO+静电势。

前20位报名立减300元，仅剩5个优惠名额！

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注：此课程为MS电池系列课程之锌离子电池电解质计算培训，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-嘉怡。

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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、氢键统计、freewater、MSD、扩散系数、离子电导率、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+手段系统化（分子动力学+DFT计算）

✅计算手段保姆式讲解+文献数据通俗化解读

✅计算表格+Origin制图模板+结构出图美化：锌离子与溶剂分子配比、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、溶剂化鞘结构图、氢键演化、氢键PDF、氢键个数对比、HOMO/LUMO/静电势图美化、运动轨迹图

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【1.5h】

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）【1h】

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【1.5h】

1. Li⁺、Mg²⁺、Al³⁺电池的优缺点、Zn²⁺电池比容量、氧化还原电位

2. 有机、水性电解液AZIBs发展，共嵌入、高静电斥力、HER反应等问题

3. 不同添加剂配比的电解液建模

4. 溶剂分子、阴离子结构的数据库查找与手动建模、多构象问题、Zn²⁺电荷设置

5. 溶液构型选取、阴阳离子结合与能量高低

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、不同配比溶液密度曲线

3. NVT设置、输出文件讲解、轨迹动画播放设置

4. 温度、能量、running average与block average、平衡判断

5. 压力分析，液体盒子膨胀收缩程度，离子沿某方向的密度分布

6. 特定角度、长度分布、随时间演化、bending与stretching振动频率、偶极

液态电解质的MSD【1.5h】

1. 均方位移MSD的定义、物理意义，受限与自由扩散的曲线形状

2. 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

3. 自由扩散与电场下迁移的MSD、扩散系数

4. MSD参数设置，取轨迹特定时间段，通过MSD判断电解液体系平衡

5. 扩散系数手动拟合，电解液中离子迁移方式

6. Zn离子电导率，硫酸根离子电导率理论求解与误差

Zn离子径向分布函数 RDF【1.5h】

1. 原子飞出盒子处理方法，平衡、production run阶段MD轨迹推荐长度

2. 分子质心运动轨迹脚本运行, Origin作图，硫酸根与Zn²⁺结合的动态过程与制图

3. 三种配位数区别，Zn、O、N片段定义、TFSI^–阴离子绘制、多元素目标定义

4. RDF物理意义、计算方法、参数、分析、解释，第一、第二溶剂化壳层

5. Zn-H₂O与Zn-SO₄配位形式与距离、第一溶剂化壳层结构手动选取与配位数计算

6. RDF Orgin绘图+溶剂化鞘结构插图，采用脚本分析第一壳层配位数

不同分子的Zn-O配位【1.5h】

1. 通过力场选取不同种类原子、区分各类溶剂分子、阴离子

2. 分子内部、分子间RDF、曲线圆滑度

3. 不同溶剂分子、阴离子中的Zn-O RDF

4. 不同添加剂浓度下的配位数对比分析、解释

5. 配位数变化Origin制图

Zn-溶剂分子/阴离子配位【1.5h】

1. Zn²⁺与每种溶剂分子、阴离子的配位数脚本使用，常见错误，结果讨论

2. 脚本验证，单个离子的配位数，平均配位数，原子与分子配位数的区别

3. 不同配位数占比的Origin饼状图制作

4. 不同添加剂对所有分子配位数的影响

5. Zn²⁺与不同分子、阴离子平均配位数占比饼状图

6. 提取特定配位数的溶剂化鞘结构

SSIPs+CIPs+AGGs【1h】

1. 溶剂化离子对、接触离子对、小聚集体的定义

2. 两个脚本区别、使用方法、力场、截断半径、时间间隔的确定

3. SSIPs/CIPs/AGGs占比饼状图的绘制

4. 电荷缩放对SSIPs/CIPs/AGGs占比的影响

5. 不同电解液SSIPs/CIPs/AGGs占比对比柱状图的绘制

6. 分子动力学部分总结

COMPASS电荷缩放(1)【2h】

1. 力场中的电荷问题、来源，阴阳离子团聚问题

2. 偶极，极化力场，OPLS-AA力场、COMPASS力场的电荷缩放效果

3. 电荷缩放对高、低浓度电解液中结合能、离子电导率、配位数、SSIP占比的影响

4. 团聚度、体系尺寸、截断距离对AGG/AGG+占比的影响

5. 电荷缩放对Zn²⁺体系影响，COMPASS缩放电荷及在Forcite中的调用

COMPASS电荷缩放(2)【1h】

1. DMol³计算的电荷与COMPASS缩放电荷

2. 电荷缩放与DMol³计算电荷赋予Forcite分子动力学计算

3. 电荷减少后对电解液密度的影响

4. 电荷缩放与DMol³计算电荷对分子动力学中配位数、SSIP占比的影响

5. 神经网络势分子动力学的介绍

氢键统计【2h】

1. 氢键在电解液中作用，如降低冻点、减少HER副反应，机制解释

2. H键长度、角度调整，Skinner氢键定义，脚本中片段的定义方法

3. H-bond RDF、长度平均值, 不同电解质氢键数量对比Origin图

4. 氢键数量、长度随时间的演化Origin图

5. 通过氢键长度Probability Distribution Function（PDF）分析键强

6. 分子尺寸大小、三个维度长度分析，分子结构格式转化

Free H₂O比例分析【1h】

1. 手动计算与离子配位H₂O的分子个数，自由水比例，误差来源

2. 脚本参数设置，截断距离判定

3. 脚本正确性验证

4. 硫酸锌溶液、其它电解液的Free H2O比例，Zn²⁺/SO₄^2-的H₂O配位数

5. 改性前后电解液的各部分H₂O占比对比、解释、Origin制图

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

Zn-H₂O结合能【1.5h】

1. Zn-H₂O结合能，能量提取，离子步、电子步收敛标准、轨道截断、基组

2. DFT-D、溶剂化效应设置、PBE与B3LYP、PBE0结果对比

3. 溶剂化效应对离子、分子能量、结合能的影响

4. TSFI^–、PS^–、CYC^–、NH₄⁺离子、溶剂分子建模

Zn-阴离子、溶剂分子结合能【1h】

1. Zn-SO₄结合构型判断，Zn与同一分子的多个O结合能量高低

2. 电子步不收敛解决方法，自旋、电荷分析

3. Zn-TSFI^–/PS^–/CYC^–/EG结合建模，结合能计算

4. 分子发生畸变、离子步不收敛的解决方法

5. 不同阴离子结合能对比、单位换算，从原子电荷解析原因

6. Zn-EG、Zn-H₂O结合能对比，结合能对配位数的影响

溶剂化能、解离能计算【0.5h】

1. 溶剂化能、解离能、去溶剂化能、还原能定义

2. 溶剂化壳层结构建模，结构优化不收敛原因、解决方法

3. Zn-6H₂O, Zn-5H₂O/SO₄溶剂化能、解离能计算

4. 去溶剂化能、还原能计算

静电势、原子电荷、键级【1.5h】

1. 电子密度、差分电荷密度计算与等值面显示

2. Mulliken原子电荷，ESP电荷，共价键与离子键，共价键强弱分析

3. 静电势图计算、二维切片图与美化，偶极矩大小

4. 静电势在电子密度等值面投影，彩图绘制，最低值位置、大小比较，与Zn²⁺结合位点

5. 溶剂化壳层结构的静电势与离子电导率的关系、彩图绘制

HOMO/LUMO、福井函数【0.5h】

1. 溶剂化壳层的HOMO/LUMO轨道计算方法、HER等副反应的抑制

2. HOMO/LUMO能级、轨道图美化

3. 溶剂分子的Fukui函数、f_–、f₊，亲核、亲电攻击，氧化、还原位点，理论限制

4. 溶剂化壳层结构的Fukui函数

5. DFT部分总结

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29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133-1680-8231 。

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