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Numerische Untersuchungen zur Struktuierung eines Leitfähigkeitsadditivs beim diskonintuierlichen Trockenmischen

Numerische Untersuchungen zur Struktuierung eines Leitfähigkeitsadditivs beim diskonintuierlichen Trockenmischen
Forschungsthema:Theoretisch
Typ:Master- oder Diplomarbeit
Datum:vergeben
Betreuer:

Dipl.-Ing. Steffen Schmelzle

Numerische Untersuchungen zur Struktuierung eines Leitfähigkeitsadditivs beim diskonintuierlichen Trockenmischen

-theoretisch -
 

 

Movitation:

Die Suche nach alternativen Energieformen z.B. im Automobilbereich gewinnt zunehmend an Bedeutung.  Ein Ansatz ist die von Sony in den frühen 1990-Jahren entwickelte Lithium-Ionen Batterie. Lithium-Ionen Batterien dominieren den Markt für wiederaufladbare Batterien. Die Herausforderung besteht in der Anpassung auf größere Anwendungen. Wesentliche Punkte stellen dabei die Herstellungder Elektroden und die Verbesserung der elektrochemischen Eigenschaften der Batterien dar. Dazu gibt es Aktivitäten auf dem Gebiet der Materialentwicklung, der Optimierung der Verfahrenstechnik und vielen weiteren Bereichen. Beim Herstellungsprozess ist das Feststoffmischen, das Desagglomerieren und Strukturieren eines Leitfähigkeitsadditivs einer der erstenSchritte. Folglich lassen sich bereits bei diesen Schritten wesentliche Merkmale der Batterien einstellen.

 

Aufgabenstellung:

Im Rahmen dieser Arbeit sollen mittels numerischer Simulationen grundlegende Untersuchungen zur Struktuierung eines Leitfähigkeitsadditivs durchgeführt werden. Hierzu sind mittels Tuneable Dimension Methode (TDM) Aggregate mit unterschiedlichen fraktalen Dimensionen zu erzeugen um diese anschließend in DEM Simulationen zu verwenden. Aktuell basiert die TDM auf gleichen großen Primärpartikeln, sodass eine Erweiterung auf unterschiedliche Größenverteilungen der Primärpartikel notwendig ist. Anschließend sind Aggregate mit unterschiedlichen Primärpartikelverteilungen unter Scherbeanspruchung numerisch zu untersuchen. Die Ergebnisse helfen den Mischprozess bei der Fertigung von Lithium-Ionen Batterien zu optimieren.

 

 

Kontakt:  

Dipl.-Ing. Steffen Schmelzle
Tel.: 0721/608-44953
E-Mail: steffen.schmelzle(at)kit.edu
Gebäude 30.70 , Zimmer 212.2 (2.OG)


Falls du Interesse an dem Thema oder Fragen dazu hast, komme gerne bei mir vorbei oder schreibe mir eine Mail.