OrganizationsProjectsInfrastructureMore ProjectsParticipationHelpAbout us
Contributor Login

Project

HoNaBat

Hochbeladene Elektroden für Na-Ionen-Batterien

Sub-project 3 von 7
Mikrostrukturmodellierung von Elektroden in Natrium-Ionen-Batterien
Duration
01/07/2026 - 30/06/2029
Executing unit
Uni Ulm • Stochastik
Location
Ulm
Amount of funding
381.110,00 €
Total budget
381.110,00 €
Sponsor
BMFTR
Content description of the sub-project
Brief description
  • Segmentierung und statistische Analyse von 3D-Bilddaten von Elektroden

  • Kalibrierung und Validierung von parametrischen, stochastischen Mikrostrukturmodellen

  • Generierung von virtuellen, aber realistischen, 3D-Strukturen für Elektroden

  • Herleitung von quantitativen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen

Detailed description
Challenges and goals

Im Rahmen des Projektes HoNaBat sollen an der Universität Ulm tomographische Bilddaten von Elektroden für Natrium-Ionen-Batterien segmentiert und statistisch analysiert werden.

Für die Segmentierung werden klassische Methoden der Bildverarbeitung als auch Methoden des maschinellen Lernens wie convolutional neural networks verwendet. Dadurch kann die komplexe 3D-Morphologie durch interpretierbare, geometrische Deskriptoren quantifiziert werden. Insbesondere kann auch der Einfluss von Prozessparametern auf die Elektrodengeometrie untersucht werden. Die segmentierten 3D-Bilddaten dienen dann als Grundlage zur Kalibrierung von parametrischen, stochastischen Mikrostrukturmodellen, welche auf Methoden der stochastischen Geometrie basieren. Auch hier werden klassische Ansätze mit Methoden der generativen künstlichen Intelligenz (z. B. generative adversarial networks) kombiniert, um beispielsweise die Modell-Kalibrierung effizienter durchzuführen. Ziel ist es, ein- und denselben Modelltyp für unterschiedlich hergestellte Elektroden zu verwenden, sodass durch Interpolation der Modellparameter quantitative Prozess-Eigenschaftsbeziehungen hergeleitet werden können. Nach der Modellvalidierung wird ein breites Spektrum von virtuellen, aber dennoch realistischen, 3D-Strukturen für Elektroden in Natrium-Ionen-Batterien mittels (stochastischer) Monte-Carlo-Simulation generiert. Diese vielfältige Strukturdatenbank dient dann als Grundlage zur Herleitung von quantitativen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen. Insbesondere werden hierfür die an der Universität Ulm generierten Strukturen als Geometrie-Input für ortsaufgelöste numerische Simulationen von elektrochemischen Eigenschaften am DLR-ECE verwendet. Dieser als virtuelles Materialtesten bezeichnete Ansatz ermöglicht es, optimale 3D-Strukturen zu identifizieren, welche mit verbesserten elektrochemischen Eigenschaften einhergehen.

Quelle: Institut für Stochastik, Universität Ulm (19.10.2026)

Project management as
Executing unit

Universität Ulm

Institut für Stochastik

Helmholtzstr. 18

89069 Ulm

DE

to the Website
Recipient of funding
Universität Ulm

Helmholtzstr. 16

89081 Ulm

DE

to the Website
Funding

Funding code: 03XPB067C

Sponsor:

Bundesministerium für­ Forschung, Technologie und Raumfahrt
Referat T15: Batterieforschung; KIT

Project management agency (governmental):

Projektträger Jülich
Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Profile of funding:

Technologie- und Innovationsförderung

Type of funding:

Direkte Projektförderung

Systematic nature of the performance plan:

Li-Ionen-Batterien


This project is part of the joint project
Other sub-projects of the joint project
Sub-project 1
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067A

Executing unit
VARTA Microbattery GmbH

Varta-Platz 1

73479 Ellwangen (Jagst)

DE

to the Website
Sub-project 2
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067B

Executing unit

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

Institut für Technische Thermodynamik

Pfaffenwaldring 38 – 40

70569 Stuttgart

DE

to the Website
Sub-project 4
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067D

Executing unit
Schunk Kohlenstofftechnik GmbH

Rodheimer Str. 59 – 61

35452 Heuchelheim

DE

to the Website
Sub-project 5
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067E

Executing unit

Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Standort Ulm

Akkumulatoren Materialforschung

Prozesstechnologie & Prototypelektroden und -zellen

Lise-Meitner-Str. 24

89081 Ulm

DE

to the Website
Sub-project 6
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067F

Executing unit
Rain Carbon Germany GmbH

Kekulestr. 30

44579 Castrop-Rauxel

DE

to the Website
Sub-project 7
Duration:

01/07/2026 - 30/06/2029

Funding code:

03XPB067G

Executing unit
Litona GmbH

Helmholtzstr. 8/2

89081 Ulm

DE

to the Website
The following is a summary of terms used to describe the work in the sub-project.
Sub-project lead

Universität Ulm

Institut für Stochastik

Helmholtzstr. 18

89069 Ulm

DE

to the Website
Sub-project manager

Mr.

Prof. Dr. Volker Schmidt
+49 731 50-23532
volker.schmidt@uni-ulm.de
Press contact
Universität Ulm
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtzstr. 16
89081 Ulm
Baden-Württemberg
+49 731 50-22121
pressestelle@uni-ulm.de
to the press portal

Joint-project management
VARTA Microbattery GmbH

Varta-Platz 1

73479 Ellwangen (Jagst)

DE

to the Website
Joint-project coordinator

Mr.

Dr. Nicolas Bucher
+49 7961 921-2939
nicolas.bucher@varta-microbattery.com
Press contact
VARTA Microbattery GmbH
Varta-Platz 1
73479 Ellwangen (Jagst)
Baden-Württemberg
+49 170 302-8833
pr@varta-ag.com
to the press portal
  • Map view
    • Organizations
    • Projects
    • Infrastructure
  • Links
    • More Projects
    • Participation
    • About us
    • Privacy policy
    • Imprint