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 |
3D FVM-Modellierung, Partikelebene, komplexe Geometrien, Parallelisierung |
Nirschl, Wetzel |
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PT2.2: Partikelbasierte Methoden für die Berechnung von effektiven Transporteigenschaften und Mechanik in granularen Mehrphasen-Elektroden |
Diskrete-Elemente-Methode, Widerstands-Netzwerk-Methode, ~10^4 Partikel, elektronsch ionisch und thermisch |
Kamlah, Nirschl |
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PT2.3: Numerische Methoden für mechanische und elektrochemische Prozesse in Elektrodenmaterialien ausgehend von der Partikelebene |
Partikel-Ebene, Oberflächeneffekte, adaptive Finite-Elemente-Methode, Parallelisierung |
Dörfler, Nirschl
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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 |
Mechanisch-elektrische Messungen, Operando Substratkrümmung, Elektronenmikroskopie |
Mönig, Kamlah, Guthausen |
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PT2.6: Untersuchungen mittels NMR and µCT an Batteriekomponenten, insbesondere der Anode |
NMR, µCT Experimente, in-situ analytische Methoden, Datenmodellierung |
Guthausen, Wetzel |
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PT2.7: Thermisch induzierte Alterung in Li-Ionen-Batterieanoden: Modellierung und Validierung |
Thermisch-elektrochemische Elektrodenmodelle zu Alterung und Oberflächenänderungen, dynamische Parametrierung |
Krewer, Bessler |
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PT2.8**: Chemische, mechanische und fluiddynamische Wechselwirkungender Elektroden von Lithium-Ionen-Batteriezellen |
Pseudo-2D Kontinuumsmodell; diffusive und konvektive Transportvorgänge; Alterungsreaktionen |
Bessler, Latz |
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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 |
Multiskalen u. -physik Modell, inkl. mechanischer Kopplung, elektrodenpaarübergreifende Homogenisierung |
Weber, Krewer, Wetzel |
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PT2.11: Simulation thermisch induzierter Alterungseffekte in großformatigen Li-Ionen Zellen |
3D Zellmodell thermisch-elektrisch, dynamische Simulation, Alterungsmodelle, Parametrierung, Modellvalidierung |
Wetzel, Dörfler |
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PT2.12**: Operando Diagnostik des SOH von Lithium-Ionen-Batterien mittels physikalisch-chemischer Modelle |
Modellbasierte Zustandsschätzung; Pseudo-3D Kontinuumsmodell, Lebensdauervorhersage |
Bessler, Weber, Krewer |
Promotionsthema |
Doktorand/in |
Methoden |
Themenpaten |
PT1: Stoffliche Transportvorgänge in realen Aktivmaterialpartikelgeometrien |
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 |
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 |
3D Analyse poröser Medien, Focused Ion Beam (FIB) Tomographie, Röntgenmikroskopie (µ-CT) |
Ivers-Tiffée/Weber |
* Promotionsstandort Helmholtz-Institut Ulm
** Promotionsstandort Hochschule Offenburg