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龙图腾网获悉同济大学申请的专利基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法、介质、程序产品获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119380897B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411508654.5，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法、介质、程序产品是由杨孟昊;刘怿泓设计研发完成，并于2024-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法、介质、程序产品在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法、介质、程序产品，模拟计算方法通过自动化流程实现从无序结构预处理、slab模型构建、VASP输入文件生成，到氧还原反应能垒和过电势计算，以及差分电荷密度分析的全过程。该方法采用计算氢电极CHE技术，综合考虑了多种反应机理，如四电子过程AEM机制、OPM机制和两电子过程，以精确计算每个反应步骤的自由能变化。与现有技术相比，本发明不仅提高了计算效率，降低了操作门槛，还为深入理解氧还原反应机制提供了强有力的工具，对燃料电池和金属‑空气电池等领域的研究具有重要意义。

本发明授权基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法、介质、程序产品在权利要求书中公布了：1.一种基于第一性原理的氧还原反应理论模拟计算方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、无序结构的预处理： a.接收一个带有分数占位的无序结构的cif文件； b.对接收的cif文件进行扩胞，生成扩胞结构； c.基于扩胞结构随机生成n个有序结构； d.对每个有序结构计算体系静电能； e.筛选得到静电能最低的几个有序结构； f.对筛选得到的有序结构进行DFT计算和结构弛豫，得到总能量最低的有序结构； S2、slab模型的构建和VASP输入文件的生成： g.基于得到的总能量最低的有序结构，构建用于模拟氧还原反应发生的材料表面的slab模型； h.利用所述slab模型，使用Pymatgen库生成VASP计算所需的输入文件，所述输入文件能够用于第一性原理计算； S3：氧还原反应的能垒和过电势的计算： i.使用生成的VASP输入文件，采用计算氢电极方法进行氧还原反应的能垒和过电势的计算； j.针对氧还原反应的每个反应步骤计算自由能变化，以确定过电势； S4：差分电荷密度的计算： k.基于计算得到的氧还原反应中间体的结构信息，对各中间体、slab模型部分、吸附物部分进行电子自洽计算，得到电荷密度文件； l.利用所述电荷密度文件，调用vaspkit软件计算差分电荷密度，描述系统中电荷分布的变化，以直观展现氧还原反应过程中电荷的重新分布情况。

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