Basis- und Promotionsthemen in SiMET

Promotionsthema

Doktorand/ in

Methoden

Themenpaten

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

Anshuman Chauhan

3D FVM-Modellierung, Partikelebene, komplexe Geometrien, Parallelisierung

Nirschl, Wetzel

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

Alexandra Wahn

Diskrete-Elemente-Methode, Widerstands-Netzwerk-Methode, ~10^4 Partikel, elektronsch ionisch und thermisch

Kamlah, Nirschl

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

Raphael Schoof

Partikel-Ebene, Oberflächen­effekte, adaptive Finite-Elemente-Methode, Parallelisierung

Dörfler, Nirschl

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

Lukas Köbbing

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

Thimo Brendel

Mechanisch-elektrische Messungen, Operando Substrat­krümmung, Elektronenmikroskopie

Mönig, Kamlah, Guthausen

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

Katrin Maurer

NMR, µCT Experimente, in-situ analytische Methoden, Datenmodellierung

Guthausen, Wetzel

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

Michail Gerasimov

Thermisch-elektrochemische Elektrodenmodelle zu Alterung und Oberflächenänderungen, dynamische Parametrierung

Krewer, Bessler

PT2.8**: Chemische, mechanische und fluiddynamische Wechselwirkungender Elektroden von Lithium-Ionen-Batteriezellen

David Schmider

Pseudo-2D Kontinuumsmodell; diffusive und konvektive Transportvorgänge; Alterungsreaktionen

Bessler, Latz

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

Mrudula Prasad

Binder-carbon black Mischungen, gemischte ionisch-elektronische Leitung in heterogenen porösen Medien

Latz, Dörfler

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

Alexander Buchele

Multiskalen u. -physik Modell, inkl. mechanischer Kopplung, elektrodenpaarübergreifende Homogenisierung

Weber, Krewer, Wetzel

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

Lisa Cloos

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

Wetzel, Dörfler

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

Jonas Braun

Modellbasierte Zustandsschätzung; Pseudo-3D Kontinuumsmodell, Lebensdauervorhersage

Bessler, Weber, Krewer

Promotionsthema

Doktorand/in

Methoden

Themenpaten

PT1: Stoffliche Transportvorgänge in realen Aktivmaterialpartikelgeometrien

Cernak, Susanne

Immersed-Boundary Methode, 10² Partikel, Parallelisierung

PT2: Mechanik und Transport in granularen Elektroden

Diskrete Elemente Methode, 10⁴ Partikel

Kamlah/Mönig, Nirschl

PT3: Numerische Methoden für Interkalation und interpartikulären Transport

Modellierung Ladungseinlagerung als Phasenübergangsproblem und Kontaktproblem

Dörfler, Nirschl, Bessler

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

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

Latz, Nirschl, Wetzel

PT5: Mechanik, Morphologie und elektronische Transportpfade

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

Kamlah/Mönig, Guthausen

PT6: Lithium-Verteilung und -Transport

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

Guthausen, Ivers-Tiffée/Weber

PT7: Bestimmung thermischer Transporteigenschaften der Anode/Kathode

Erweiterung verfahrenstechnischer Ansätze für poröse Elektroden, photothermische Spektroskopie

Wetzel, Kamlah/Mönig

PT8**: Mechanistische Modellierung elektrochemischer Alterungsreaktionen der Anode

P2D-Kontinuummodell, elementarkinetische Reaktionsmechanismen, Sekundärphasenbildung/-Auflösung

Bessler, Latz, Ivers-Tiffée/Weber

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

Upscaling-Theorie mit Berücksichtigung von mikrostrukturinduzierten lokalen Fluktuationen

Latz, Wetzel, Dörfler

PT10: Elektrochemisch-Thermische Simulation großer Zellen Teil 1

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

Ivers-Tiffée/Weber, Wetzel, Bessler

PT11: Elektrochemisch-Thermische Simulation großer Zellen Teil 2

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

PT12**: Modellbasierte Entwicklung dynamischer Methoden für die Zustandsdiagnostik

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

Bessler, Ivers-Tiffée/Weber, Dörfler

Basisthema

Postdoktorand/in

Methoden

Themenpaten

BT2: Skalenübergreifende 3D-Analyse poröser Medien

Joos, Jochen