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龍圖騰網(wǎng)獲悉同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN117059184B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202311073322.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G16C10/00；該發(fā)明授權(quán)一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法是由李冰;陳海濤;明平文;楊代軍;張存滿設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-08-24向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明屬于分子動(dòng)力學(xué)模擬領(lǐng)域，具體涉及一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法，基于分子動(dòng)力學(xué)模擬質(zhì)子交換膜燃料電池Pt合金催化劑三相界面分布及傳質(zhì)性能的方法。該方法以LAMMPS模擬軟件為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為支撐，分步構(gòu)建并優(yōu)化完成三相界面的組成部分，再通過(guò)模擬軟件進(jìn)行拼接，實(shí)現(xiàn)全原子三相界面的構(gòu)筑。然后設(shè)置相關(guān)模擬參數(shù)，對(duì)全原子三相界面進(jìn)行平衡模擬，最后計(jì)算出包括氧氣傳輸，水傳輸，質(zhì)子傳輸在內(nèi)的多項(xiàng)測(cè)評(píng)參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對(duì)以Pt合金為催化劑的全原子三相反應(yīng)界面環(huán)境的模擬研究，實(shí)現(xiàn)了基于分子動(dòng)力學(xué)模擬質(zhì)子交換膜燃料電池Pt合金催化劑三相界面分布及傳質(zhì)性能。

本發(fā)明授權(quán)一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于分子動(dòng)力學(xué)模擬鉑合金催化劑三相界面的方法，其特征在于，包括如下步驟： S1：鉑合金顆粒的構(gòu)建及優(yōu)化： S11：根據(jù)鉑合金的物性數(shù)據(jù)構(gòu)建鉑合金顆粒模型； S12：根據(jù)元素組成獲取合金勢(shì)函數(shù)； S13：對(duì)鉑合金顆粒模型依次進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和動(dòng)力學(xué)模擬； S2：碳層的構(gòu)建及優(yōu)化： S21：根據(jù)鉑合金與碳的質(zhì)量比獲取碳層的質(zhì)量與層數(shù)； S22：構(gòu)建碳層并依次進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和NVT系綜動(dòng)力學(xué)模擬； S3：聚合物單鏈的構(gòu)建及優(yōu)化： S31：根據(jù)鉑合金與聚合物的質(zhì)量比獲取聚合物的質(zhì)量并計(jì)算獲得聚合物的鏈條數(shù)； S32：構(gòu)建聚合物單鏈模型并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化； S4：將步驟S1-S3得到的鉑合金顆粒、碳層和聚合物單鏈進(jìn)行組裝，在NVE系綜下進(jìn)行結(jié)構(gòu)分布模擬并在NVT系綜下進(jìn)行結(jié)構(gòu)平衡模擬，得到初始三相反應(yīng)界面模型； S5：根據(jù)電荷平衡計(jì)算水合質(zhì)子數(shù)量，根據(jù)水合度計(jì)算水分子數(shù)量及氧氣分子數(shù)量，構(gòu)建相應(yīng)的分子層后與步驟S4得到的初始三相反應(yīng)界面模型組裝，得到全原子三相反應(yīng)界面模型； S6：將步驟S5得到的全原子三相反應(yīng)界面模型進(jìn)行鏡像處理，并將鏡像后的全原子三相反應(yīng)界面模型與步驟S5得到的全原子三相反應(yīng)界面模型組裝，得到全原子三相反應(yīng)界面鏡像模型； S7：將步驟S6得到的全原子三相反應(yīng)界面鏡像模型在電堆運(yùn)行溫度、NVT系綜下進(jìn)行結(jié)構(gòu)平衡模擬，獲取參數(shù)，包括氧氣、水及水合質(zhì)子的均方位移、鉑合金顆粒與聚合物單鏈的徑向分布函數(shù)、碳層與聚合物單鏈的徑向分布函數(shù)。

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