Description: Das Projekt "HighEnergy: Fertigung hochkapazitiver, strukturierter Elektroden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Battery LabFactory Braunschweig durchgeführt. Das Projekt umfasst die Entwicklung von Produktionskonzepten und die simulationsbasierte Strukturoptimierung für Elektroden extrem hoher Flächenkapazitäten. Es werden material- und prozessseitige Strukturierungsmaßnahmen mit einem Schwerpunkt im Bereich der Dispergierung und Kalandrierung betrachtet. Ziel ist eine wirtschaftliche, robuste und kontinuierliche Prozessierfähigkeit. Zudem sind Elektronen- und Ionentransportlimitierung zu minimieren. Strukturierungsempfehlungen zur prozesstechnischen Gestaltumsetzung optimaler Elektrodenstrukturen werden simulativ über physikochemische Optimierungsmodelle erarbeitet. Herangezogen wird ein reduziertes Optimierungsmodell für Einschicht- und Mehrschicht-Elektroden mit Eignung zur rigorosen mathematischen Optimierung der Geometrieparameter über einen weiten Bereich. Ziel ist die elektrochemische Kinetik im Hinblick auf den abrufbaren Energiegehalt (Reichweite) und Leistung (Ladefähigkeit) zu optimieren. Die Strukturierungskonzepte umfassen die Bewertung von Rezeptur, Binderchemie, Porenbildnern und Aktivmaterial-Partikelgrößenverteilungen (PGV) für wasserbasierte Anoden (AP 1, iPAT). Zudem werden systematisch scale-up-fähige Knet- und Nassmischprozesse im Planetenmischer und Extruder untersucht sowie die Wechselwirkung der erzielten Strukturen mit dem Kalandrierprozess einbezogen (AP 2, iPAT). Zudem übernimmt das iPAT Scale-up Untersuchungen zur Trocknung (AP 4). Die physikalische und elektrochemische Charakterisierung ist in AP 7 (iPAT) abgebildet. Die Simulation zur modellgestützten Optimierung (AP6, InES) umfasst das Aufsetzen und Evaluieren eines reduzierten Optimierungsmodells einer Einschichtelektrode mit variierter PGV; das Modell wird eingesetzt, um systematisch über einen großen Bereich Geometrieparameter für leistungsfähige Elektroden zu identifizieren. In einem zweiten Schritt wird das Modell auf eine Mehrschicht-Elektrode erweitert, um letztendlich optimale Geometrieparameter zu berechnen.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Braunschweig ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Elektrochemie ? Zusatzstoff ? Bindemittel ? Anlagenoptimierung ? Chemische Zusammensetzung ? Partikelgrößenverteilung ? Struktur-Wirkung-Beziehung ? Verfahrensparameter ? Beschichtung ? Ionen ? Flächennutzung ? Leitfähigkeit ? Simulation ? Simulationsmodell ? Trocknung ? Verfahrenstechnik ? Chemisch-physikalische Behandlung ? Reaktionskinetik ? Anlagenbetrieb ? Physikalische Größe ? Dispergierung ? Elektronen ? Energiedichte ? Betriebsparameter ? Kalandrierung ? Maßstabsvergrößerung ? Optimierungsmodell ? Porosität ? Speicherkapazität [Energiespeicherung] ? Transportvorgang ? Wechselwirkung ? Elektrode ?
Region: Niedersachsen
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2016-08-01 - 2019-07-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter/?repno=03XP0073A (Webseite)Accessed 1 times.