第一性原理计算基于量子力学原理，无需经验参数，广泛应用于化学、物理、材料科学等领域。它能够预测材料性质，如锂电池的工作电压、半导体电子结构，并在催化反应、电池性能和物质性质计算中发挥重要作用。通过模拟计算，可以优化设计材料的多种物理性质，为实验提供精确指导。
第一性原理计算的基本思想是将多个原子构成的体系看成是由多个电子和原子核组成的系统，并根据量子力学的基本原理对问题进行最大限度的“非经验性”处理。它只需要5个基本常数（m0，e，h，c，kB）就可以计算出体系的能量和电子结构等物理性质。它可以确定已知材料的结构和基础性质，并实现原子级别的精准控制，是现阶段解决实验理论问题和预测新材料结构性能的有力工具。
第一性原理的应用领域
第一性原理计算在化学、物理、催化、环境、生命科和材料等领域均有广泛应用，如在锂电池中可以计算工作电压、电子传导性、离子扩散性、材料结构稳定性、储锂容量等。在半导体领域则可以计算半导体的电子结构，如能带和态密度。
第一性原理的常见计算项目
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