一种高能离子盐高压行为的预测方法

摘要

本发明公开了一种高能离子盐高压行为的预测方法，通过色散校正的密度泛函理论结合分子力学方法和分子动力学方法（DFT‑D/MM/MD）等模拟计算高能离子盐在不同压力下的结构与性能，实现对高能离子盐的高压行为的预测。本发明提供了一种针对全新的材料在极端条件下的结构和性能的预测方法，计算简便快速、容易实现，既可以预测高压行为，也可以验证与解析实验结果，为进一步设计新型高能离子盐提供帮助，降低了实验危险性，减少环境污染，节省人力物力。

主权项

一种高能离子盐高压行为的预测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)模型构建对于已合成的高能离子盐，基于其分子坐标，借助Materials Studio图形界面构建高能离子盐的晶体单胞；对于未合成的高能离子盐，利用GaussView构建其几何图形，再用Gaussian软件优化结构，再用Materials Studio中的Polymorph软件预测晶体单胞结构，设置计算参数，选择计算方法；(2)结构模拟利用Materials Studio中的CASTEP，先在常压下对晶体单胞进行弛豫，基于弛豫后的单胞，模拟在不同压力下的高能离子盐的晶体结构和分子结构；(3)性质计算基于高压下模拟得到的结构，运用Materials Studio中的CASTEP软件计算高能离子盐在不同压力下的态密度、能带结构、能隙和光学性质，运用DMOL3计算热力学性质，建立超晶胞，运用Forcite软件中的分子动力学方法计算力学性质；(4)结果分析基于步骤(2)、(3)中得到的结果，利用CASTEP软件计算其态密度图、能带图、能隙值、光学性质和力学性质，分析压力对其电子结构、感度、稳定性、光吸收系数的影响；在Forcite中运用MD方法计算其力学性质，分析压力对弹性模量、弹性常数的影响；在DMOL3软件下优化后，利用DMOL3计算热力学性质，分析压力对其热力学函数的影响，最终确定高能离子盐的高压行为。