Graduiertenkolleg SiMET

Basis- und Promotionsthemen in SiMET

 

SIMET-Promotionsthemen (PT) -  Zweite Generation 2020+

Promotionsthema

Doktorand/ in

Methoden

Themenpaten

PT2.1: Einfluss von Leitfähigkeitsadditiven und deren Verteilung auf die Leistungseigenschaften von Lithium-Ionen Batterien

- vergeben -

Anshuman Chauhan

Partikelebene, komplexe Geometrien, Parallelisierung

Nirschl, Wetzel

PT2.2: Partikelbasierte Methoden für die Berechnung von effektiven Transporteigenschaften und Mechanik in granularen Mehrphasen-Elektroden

- vergeben -

Alexandra Wahn

Diskrete-Elemente-Methode, Widerstands-Netzwerk-Methode, ~10^4 Partikel, elektronscher, ionischer und thermischer Transport, mechanische Verdichtung, Partikelschwellung

Kamlah, Nirschl

PT2.3: Numerische Methoden für mechanische und elektro­chemi­sche Prozesse in Elektroden­materialien ausgehend von der Partikelebene

- vergeben -

Raphael Schoof

Partikel-Ebene (wenige Partikel), Phasenübergang, Partikelschwellung,
Partikelkontakt, SEI, Oberflächen­effekte, adaptive Finite-Elemente-Method, Parallelisierung

Dörfler, Nirschl

 

PT2.4*: Theorie für Transport und Mechanik geladener, polykristalliner Zwischenphasen

 

SEI, polykristalline Strukturen, kristalline Strukturen, Transport an Korngrenzen, viskoelastische Deformationen

Latz, Bessler

PT2.5: Elektrische/Thermische Transportpfade von Kompositelektroden – Effekte von Elektrodenmorphologie und mechanischer Last während des Batteriebetriebs

 

Mechanisch-elektrische Messungen, Operando Substrat­krümmungsexperimente, Rasterelektronenmikroskopie und Rasterionenmikroskopie

Mönig, Kamlah, Guthausen

PT2.6: Untersuchungen mittels NMR and µCT an Batteriekom­po­nen­ten, insbesondere der Anode

- vergeben -

Katrin Maurer

NMR, µCT als in-situ analytische Methoden, Datenmodellierung, Prozesse an der Anode

Guthausen, Wetzel

PT2.7: Thermisch induzierte Alterung in Li-Ionen-Batterieanoden: Modellierung und Validierung

- vergeben -

 

Thermisch-(elektro-)chemisches Elektrodenmodell, Alterung, Perfor­mance- und Oberflächenänderungen, SEI, dynamische Diagnose

Krewer, Bessler

PT2.8**: Chemische, mechanische und Transport-Wechselwirkungen zwischen den Elektroden einer Lithium-Ionen-Batterie: Einfluss auf Zellleistung und -Alterung

- vergeben -

David Schmider

Pseudo-3D Kontinuumsmodell; diffusive und konvektive Transportvorgänge; Alterungsreaktionen

Bessler, Latz

PT2.9*: Theorie für gemischt ionisch-elektrisch leitende Binder-Rußgemische und ihr Einfluß auf makroskopische Impedanzen

 

Binder-carbon black Mischungen, gemischte ionisch-elektronische Leitung in porösen Medien, binderinduszierte lokale Überpotentiale

Latz, Dörfler

PT2.10: Multiphysikalische Modellierung und Simulation großformatiger Li-Ionen Zellen

- vergeben -

Alexander Buchele

Homogen. multiphysika­lische Multiskalenmodelle, elektroche­misch-thermisch-mechanisch, selektive Dimensions­reduktion,  adaptive Homo­genisierung, exp. Parametrierung und Validierung 

Weber, Krewer, Wetzel

PT2.11: Simulation thermisch induzierter Alterungseffekte in großforma­tigen Li-Ionen Zellen

- vergeben -

Lisa Cloos

3D Zellmodell thermisch-elektrochemisch, dynamische Simulation, Alterungsmodelle, Parametrierung, Modellvalidierung

Wetzel, Dörfler

PT2.12**: Operando Diagnostik des Gesundheitszustands von Lithium-Ionen-Batterien mittels physikalisch-chemischer Zellalterungsmodelle

- vergeben -

Jonas Braun

Zustandsschätzung mit Beobachtern; Pseudo-3D Kontinuumsmodell, Lebensdauervorhersage

Bessler, Weber, Krewer

 

SiMET-Promotionsthemen (PT) - Erste Generation 2017+

Promotionsthema

Doktorand/in

Methoden

Themenpaten

PT1: Stoffliche Transportvorgänge in realen Aktivmaterialpartikelgeometrien

Cernak, Susanne

Immersed-Boundary Methode, 102 Partikel, Parallelisierung

Nirschl, Wetzel, Guthausen

PT2: Mechanik und Transport in granularen Elektroden

Verena Becker

Diskrete Elemente Methode, 104 Partikel

Kamlah/Mönig, Nirschl

PT3: Numerische Methoden für Interkalation und interpartikulären Transport

Castelli, Fabian

Modellierung Ladungseinlagerung als Phasenübergangsproblem und Kontaktproblem

Dörfler, Nirschl, Bessler

PT4*: Korrelationen von Partikelform, SEI-Struktur und thermischem Verhalten

von Kolzenberg, Lars

Systematische Theorie für Korrelation Partikelform/SEI/Wärme, 3D-Mikrostruktursimulationen

Latz, Nirschl, Wetzel

PT5: Mechanik, Morphologie und elektronische Transportpfade

Janzen, Manfred

Messung mechanischer Spannungen, REM, mechanisch-elektrische Messungen am Elektrodenverbund

Kamlah/Mönig, Guthausen

PT6: Lithium-Verteilung und -Transport

Balbierer, Roland

Röntgenmikroskopie (µ-CT), Magnetic resonance imaging (MRI)

Guthausen, Ivers-Tiffée/Weber

PT7: Bestimmung thermischer Transporteigenschaften der Anode/Kathode

Oehler, Dieter

Erweiterung verfahrenstechnischer Ansätze für poröse Elektroden, photothermische Spektroskopie

Wetzel, Kamlah/Mönig

PT8**: Mechanistische Modellierung elektrochemischer Alterungsreaktionen der Anode

Carelli, Serena

P2D-Kontinuummodell, elementarkinetische Reaktionsmechanismen, Sekundärphasenbildung/-Auflösung

Bessler, Latz, Ivers-Tiffée/Weber

PT9*: Einfluss der Mikrostruktur auf das makroskopische Verhalten kompletter Zellen

Traskunov, Igor

Upscaling-Theorie mit Berücksichtigung von mikrostrukturinduzierten lokalen Fluktuationen

Latz, Wetzel, Dörfler

PT10: Elektrochemisch-Thermische Simulation großer Zellen Teil 1

Schmidt, Adrian

1D-3D Zellmodell elektrochemisch, Integration in gekoppeltes Zellmodell, Parametrierung, Modellvalidierung

Ivers-Tiffée/Weber, Wetzel, Bessler

PT11: Elektrochemisch-Thermische Simulation großer Zellen Teil 2

Queisser, Oliver

3D Zellmodell thermisch, dynamisch, Integration in gekoppeltes Zellmodell, Parametrierung, Modellvalidierung

Wetzel, Dörfler, Latz

PT12**: Modellbasierte Entwicklung dynamischer Methoden für die Zustandsdiagnostik

Michael Quarti

1D+1D+1D Kontinuumsmodell, dynamische Simulationen von I, U, T, p, Sensitivitätsanalysen

Bessler, Ivers-Tiffée/Weber, Dörfler

 

SiMET-Basisthemen (BT)

Basisthema

Postdoktorand/in

Methoden

Themenpaten

BT1: Numerische Methoden für mehrskalige Modelle Chockalingam, Karthikeyan Kontinuum Multiskalen- und Multiphysik-Simulationen Dörfler

BT2: Skalenübergreifende 3D-Analyse poröser Medien

Joos, Jochen

3D Analyse poröser Medien, Focused Ion Beam (FIB) Tomographie, Röntgenmikroskopie (µ-CT)

 

Ivers-Tiffée/Weber
 

* Promotionsstandort Helmholtz-Institut Ulm

** Promotionsstandort Hochschule Offenburg