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Phase-field modeling on the diffusion-driven processes in metallic conductors and lithium-ion batteries

Santoki, Jay

Abstract:
Diffusionsgetriebene Prozesse sind wichtige Phänomene der Materialwissenschaft im Bereich der Energieumwandlung und -übertragung. Während der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie ist die Speziesdiffusion im Allgemeinen mit der Austauschrate und folglich mit der Leistung der Umwandlungsvorrichtung verbunden. Alternativ diffundiert die Übertragung des elektrischen Feldes durch die Spezies, wenn sie durch irgendein Medium verläuft. Die Konsequenzen dieses Effekts können reguliert werden, um Oberflächen-Nanomuster abzustimmen.
Andernfalls können die unkontrollierten Morphologien zu einer dauerhaften Verschlechterung der metallischen Leiter führen. ... mehr

Abstract (englisch):
Diffusion-driven processes are important phenomena of materials science in the field of energy conversion and transmission. During the conversion from chemical energy to electrical energy, the species diffusion is generally linked to the rate of exchange, and hence to the performance of the conversion device. Alternatively, the transmission of the electric field diffuses the species when it passes through any medium. The consequences of this effect can be regulated to attune surface nano-patterns. Otherwise, uncontrolled morphologies may lead to permanent degradation of the metallic conductors. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/1000128098
Veröffentlicht am 13.01.2021
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Publikationstyp Hochschulschrift
Publikationsdatum 13.01.2021
Sprache Englisch
Identifikator KITopen-ID: 1000128098
Verlag Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Art der Arbeit Dissertation
Fakultät Fakultät für Maschinenbau (MACH)
Institut Institut für Angewandte Materialien - Computational Materials Science (IAM-CMS)
Prüfungsdatum 10.09.2020
Referent/Betreuer Prof. B. Nestler
Schlagwörter Phase-field models, Lithium-ion batteries, energy storage devices, Electromigration, Interconnect materials, Capillarity, surface pattern formation
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