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近日，澳门六合彩论坛 Jonathan P. Mailoa团队在国际顶级期刊Nature Communications发表题为《3T-VASP: fast ab-initio electrochemical reactor via multi-scale gradient energy minimization》的研究论文。Jonathan P. Mailoa为论文第一作者，Jonathan P. Mailoa、腾讯量子实验室张胜誉博士为论文共同通讯作者。

密度泛函理论（DFT）等从头算方法对于基础原子级研究具有重要作用，并广泛应用于许多科学领域，包括发现电化学反应副产物。然而，发现罕见的电化学反应副产物可能需要许多DFT步骤，这限制了DFT的可扩展性。

图1：多尺度分层张量变换（3T）弛豫过程及其应用

图2：3T弛豫在FAPbI₃表面空位缺陷位点上的软盘有机负离子

图3：使用3T能量弛豫快速进行锂离子电池电解液还原反应

图4：使用3T能量弛豫快速进行锂离子电池电解液氧化反应

图5：微群和宏群结构的分层分割示意图

论文介绍了一种名为3T-VASP的新型多尺度梯度能量最小化方法，用于快速从头算电化学反应副产物的生成。研究团队通过该方法在少量从头算能量最小化步骤内成功模拟了复杂的电化学反应过程，显著提高了计算效率，并在锂离子电池电解液中验证了数百种实验已知的电化学副产物。

该研究提出了一种无需机器学习训练数据的从头算方法，能够直接应用于新化学物质，对于探索低温依赖性的基本电化学反应副产物具有重要意义。这一方法的应用前景广阔，尤其是在电池SEI层形成、催化剂表面反应以及半导体器件表面涂层沉积与降解等复杂系统化学反应的研究中，有望提高计算效率并加速新材料的发现和开发。

原文链接：//www.nature.com/articles/s41467-024-54453-1