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Koordination

Vanessa Gamer


Raum: 108
Tel.: +49 721 608-46205
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vanessa gamerOuh0∂kit edu


Institut für Thermische Verfahrenstechnik
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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D-76131 Karlsruhe

Sprecher
wetzel

Prof. Dr.-Ing. Thomas Wetzel


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thomas.wetzel∂kit.edu
 

Stellvertr. Sprecher
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Prof. Dr. Wolfgang Bessler

Tel.: +49 781 205 4653
wolfgang.bessler∂hs-offenburg.de
 

SIMET-Simulation Mechanisch-Elektrisch-Thermischer Vorgänge in Lithium-Ionen-Batterien

 

 

 

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Zusammenarbeit mit der Hochschule Offenburg und dem Helmholtz-Institut Ulm das Graduiertenkolleg „SiMET – Simulation mechanisch-elektrisch-thermischer Vorgänge in Lithium-Ionen-Batterien“ (GRK 2218). SiMET ist zum 1. April 2017 gestartet und wird für zunächst viereinhalb Jahre gefördert. In dem Graduiertenkolleg arbeiten Doktorandinnen und Doktoranden verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen an Modellen, mit denen sich unter anderem simulieren lässt, wie sich Unterschiede im inneren Aufbau auf das Verhalten der Batterien im Betrieb auswirken.


Batterien sind Schlüsselkomponenten für Zukunftstechnologien wie die Elektromobilität oder die Energieversorgung aus fluktuierenden Quellen. Theoretisches Verständnis und modellgestützte Simulation der mechanisch-elektrisch-thermischen Batterieeigenschaften sind Voraussetzung für den Erfolg dieser Technologien. Ziel des Graduiertenkollegs SiMET ist die Ausbildung von Kollegiatinnen und Kollegiaten im Rahmen interdisziplinär ausgerichteter Doktorarbeiten, in denen substantielle Fortschritte bei der Modellbildung und der Entwicklung numerischer Simulationsmethoden für Lithium-Ionen-Batterien erreicht werden. Besondere Herausforderungen ergeben sich aus der Multi-Skalarität der Batteriezellen (Partikel, Elektrodenpaar und Zelle) und aus der Multi-Disziplinarität der zu Grunde liegenden Prozesse (elektrische/elektrochemische, thermische und mechanische). Ein Schlüssel zur Erreichung wesentlicher Erkenntnisfortschritte ist die interdisziplinäre Zusammensetzung der Gruppe der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Verfahrenstechnik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Chemie, Physik und Mathematik. Die Modelle sollen ein breites Spektrum von Ansätzen abdecken und damit beispielsweise erlauben, das Betriebsverhalten zu simulieren, die Wirkung strukturell beeinflussbarer Zelleigenschaften aufzuzeigen oder zum Verständnis von Schädigungseffekten beizutragen. Ein wichtiges Element in SiMET bildet der direkte Zugang zu experimentellen Möglichkeiten zur Parameterbestimmung und Generierung von Validierungsdaten. Die gemeinsame Ausbildung der Kollegiatinnen und Kollegiaten, welche aus dem gesamten zuvor genannten Kanon an wissenschaftlichen Disziplinen kommen sollen, erfolgt im Rahmen eines strukturierten Qualifizierungs- und Betreuungskonzepts auf individueller, kollegübergreifender sowie auf international-wissenschaftlicher Ebene. Die individuelle Förderung erfolgt u.a. durch interdisziplinäre Betreuungstandems und ein breites fachliches und überfachliches Kursprogramm. Bestandteile der kollegübergreifenden Ausbildung sind mo-natliche Studientage, ein jährliches Sommer- oder Winterseminar sowie spezifische Softwarekurse. Auf international-wissenschaftlicher Ebene werden die Kollegiatinnen und Kollegiaten durch frühzeitige Konferenzteilnahmen, durch systematische Befähigung zum Verfassen hochwertiger peer-review-Publikationen, durch Einbindung international ausgewiesener Gäste sowie durch eigene Forschungsaufenthalte gefördert.

 

NEWS

Einrichtung des Graduiertenkollegs SiMET

Am 17. November 2016 berichtete das KIT über die Einrichtung des Graduiertenkollegs SiMET: Zur Pressemitteilung