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第一性原理计算
能带、D 带中心、电荷密度差分、BADER 电荷功函数、态密度、表面能、吸附能、形成能、自由能台阶图、催化反应路径、激发态、扩散能垒、介电常数、弹性模量火山图
a. 吸附能反映吸附分子和催化剂间相互作用强度，判断吸附位点和吸附构型
b. 过渡态和活化能计算反映基元反应的难易程度，确定速控步骤
c. 态密度分析吸附分子和催化剂间原子轨道的相互作用，判断 d 带中心预测催化活性，能带结构可以反映光催化剂的吸收范围和能级匹配
d. 差分电荷密度图/bader 电荷布局反映催化剂和目标分子间电荷转移方向和具体电荷转移量
e. 析氢反应自由能台阶图反映催化剂产氢能力
f. 析氧反应/氧还原反应自由能台阶图，反映催化剂产氧能力/氧还原能力，判断决速步骤
g. 二氧化碳还原反应自由能台阶图，反映催化剂还原二氧化碳的能力，判断生成的中间产物。
h. 氨还原反应不同的反应路径自由能台阶图反映催化剂还原氮气的能力，确定具体反应路径
分子动力学
电池电解液、合金、聚合物、离子迁移界面扩散、扩散系数、溶剂化结构、溶剂化能、配位数、相互作用力、玻璃化转变温度、摩擦分子自组装、配体-受体结合、粗粒化模拟、结构预测、分子对接
量子化学
静电势、HOMO/LUMO、偶极矩、反应机理、过渡态、势能面扫描、激发态、键能
机器学习
高通量筛选、预测材料的催化性能、预测反应路径/机理、高熵合金、膜电极、药物设计、神经网绪、数据分析
有限元仿真
电池体系、离子浓度分布、传热模拟、传质模拟、多相流体、温度分布、离子扩散
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