說起化學家，可能大家第一反應是這樣的：身披白大褂、手戴橡膠手套外加一副護目鏡、手指沾滿實驗試劑，永遠在操作著各式各樣的化學反應。
然而，隨著科學技術的飛速發展，化學與計算機的結合使得化學除了實驗之外多了一種研究手段—計算化學（Computational Chemistry）。計算化學的出現使化學家們坐在電腦前也可以探究化學世界的奧秘，它與化學實驗共同影響著人們生活中的衣、食、住、行。
計算化學是以計算機為工具，從量子力學（Quantum Mechanics）、分子力學（Molecular Mechanics）、統計力學（Statistical Mechanics）等理論出發，藉助於計算軟件來解決物質性質等化學相關問題的新學科。在計算化學發展初期，由於計算力較弱，很多實際問題使用計算化學都還算不準。隨著計算能力的逐漸增強，尤其是超級計算機的誕生，很多計算問題迎刃而解。
近年來，計算化學在電化學領域的應用越來越多，也取得了豐富的研究成果。其中鋰硫電池作為新一代新能源儲能器件，因其能量密度高、價格低廉、環境友好等特點得到社會各方面的關注。但鋰硫電池在工作中存在複雜的多電子反應，要理解其機理並對其進行改進設計並不容易。而計算化學與計算材料學等方法的快速發展則為鋰硫電池的研究提供了新的機遇。
近日，清華大學發表了題為“Combining Theory and Experiment in Lithium–Sulfur Batteries: Current Progress and Future Perspectives” 的文章。文章中系統地介紹了理論計算與實驗結合在鋰硫電池中所扮演的重要的角色，闡述瞭如何把實驗中X-射線衍射、拉曼光譜、紅外光譜、X-射線吸收光譜、結合能和核磁等實驗表徵與量子力學/量子化學、分子動力學、半經驗和第一性原理等理論計算方法結合起來，進而揭示其中化學本質，為鋰硫電池的研究提供了重要的指導與研究思路。
常用計算方法及其在鋰硫電池中應用總結
(圖片來源：Combining Theory and Experiment in Lithium–Sulfur Batteries: Current Progress and Future Perspectives. (Mater. Today 2018, DOI: 10.1016/j.mattod.2018.04.007))
量子化學和計算機科學的快速發展，使理論模擬在化學和材料科學中發揮著越來越重要的作用。而計算模擬軟件則是實現各類計算方法的重要工具，研究者們只有根據不同的計算方法選擇合適的計算軟件才能保證計算結果的準確性。國家超級計算深圳中心配備數款計算化學軟件，包括：VASP、Material Studio、Spartan 14、Turbomole等，可以滿足大部分計算化學領域模擬計算的需求，使用用戶也遍佈全國。
接下來，我們就介紹一下我們平臺軟件的使用方法
步驟一：在本地構建輸入文件
大多數的計算模擬任務需要先在本地構建模型、設置參數、準備其他輸入文件（贗勢、力場、作業腳本等），然後將這些文件整理後通過FTP上傳至服務器賬號指定文件夾中；
步驟二：修改作業腳本
深圳超算高性能計算平臺為用戶準備了作業腳本文件，用戶可以根據計算需求方便、快速地設置計算參數；然後將腳本文件轉化為Unix格式、賦予執行權限即可使用；
步驟三：提交作業
將以上文件準備好之後，一個bsub命令即可提交作業。同時，用戶可以通過LSF常見命令查看和監控作業運行情況，隨時獲得作業計算信息；
步驟四：下載計算結果
任務計算完成後，用戶通過FTP即可下載結果文件，在本地查看和分析計算數據。
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