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DOI: 10.5445/KSP/1000040284
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Mikrostrukturelle Charakterisierung, Modellentwicklung und Simulation poröser Elektroden für Lithiumionenzellen

Ender, Moses

Abstract:
Die Elektrodenmikrostrukturen einer Hochenergie- und einer Hochleistungs-Lithiumionenzelle wurden mit tomographischen Verfahren in 3D erfasst und auf Basis aussagekräftiger Strukturparameter quantitativ miteinander verglichen. Zur Simulation ihres elektrochemischen Verhaltens wurde ein FEM-Modell entwickelt, das erstmals eine reale Partikelgrößenverteilung beinhaltet. Dies erlaubt die Identifikation der begrenzenden Mechanismen während der (Ent-)Ladeprozesse in den Elektroden beider Zelltypen.

Abstract (englisch):
Electrode microstructures of a high energy and a high power lithium-ion cell were analyzed in 3D using tomographic methods. Calculation of structural parameters enabled a quantitative comparison of the electrodes. To simulate their electrochemical behavior a finite element model was developed which, for the first time, includes a real particle size distribution. This allowed for an identification of the limiting mechanisms during charging and discharging in the electrodes of both cells.


Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (IWE)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2014
Sprache Deutsch
Identifikator ISBN: 978-3-7315-0205-0
ISSN: 1868-1603
URN: urn:nbn:de:0072-402846
KITopen ID: 1000040284
Verlag KIT Scientific Publishing, Karlsruhe
Umfang VII, 218 S.
Serie Schriften des Instituts für Werkstoffe der Elektrotechnik, Karlsruher Institut für Technologie / Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik ; 26
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (ETIT)
Institut Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (IWE)
Prüfungsdaten 10.02.2014
Referent/Betreuer Prof. E. Ivers-Tiffée
Schlagworte Lithiumionenzelle, Elektrode, Mikrostrukturrekonstruktion, Modellierung, Simulation Lithium-ion cell, electrode, microstructure reconstruction, modeling, simulation
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