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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.


Volltext §
DOI: 10.5445/KSP/1000040284
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik – Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (IWE)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsjahr 2014
Sprache Deutsch
Identifikator ISBN: 978-3-7315-0205-0
ISSN: 1868-1603
urn:nbn:de:0072-402846
KITopen-ID: 1000040284
Verlag KIT Scientific Publishing
Umfang VII, 218 S.
Serie Schriften des Instituts für Werkstoffe der Elektrotechnik, Karlsruher Institut für Technologie / Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik ; 26
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (ETIT)
Institut Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik – Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (IWE)
Prüfungsdaten 10.02.2014
Schlagwörter Lithiumionenzelle, Elektrode, Mikrostrukturrekonstruktion, Modellierung, Simulation Lithium-ion cell, electrode, microstructure reconstruction, modeling, simulation
Referent/Betreuer Ivers-Tiffée, E.
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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