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Methodenplattform „Theorie und Daten“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Herr Prof. Dr. Karsten Albe

Prof. Dr.

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Fachgebiet Materialmodellierung

Technische Universität Darmstadt Fachbereich Material- und Geowissenschaften Fachgebiet Materialmodellierung

Technische Universität Darmstadt

Fachbereich Material- und Geowissenschaften

Herr Dr. Jochen Rohrer

Das Teilvorhaben liefert die atomistische Modellierung der Struktur und thermodynamischen Eigenschaften neuer oder verbesserter sulﬁdischer Festelektrolyte mit Hilfe von Elektronenstrukturrechnungen innerhalb der Dichtefunktionaltheorie, die Vorhersage von kinetischen Parametern unter Einﬂuss elektrischer und mechanischer Feldgrößen, und die Charakterisierung von Grenzﬂächenreaktionen. Für kristalline Festelektrolyte und amorphe Systeme sollen realistische Strukturmodelle erarbeitet und im Hinblick auf ihre thermodynamischen Eigenschaften charakterisiert werden. Die berechneten strukturellen Eigenschaften lassen sich direkt für die Interpretation der Daten aus der Methodenplattform Charakterisierung einsetzen und ﬁnden Eingang in die Referenzdatenbank.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c48 (jüngster Zugriff: 28.08.2023)

Pressestelle

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Bundesministerium für Bildung und Forschung

Referat 523: Werkstoffinnovationen, Batterie; Hereon, KIT

Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt Referat 525: Batterieforschung; KIT

Bundesministerium für ­Forschung, Technologie und Raumfahrt

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Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Projektträger Jülich

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[verbundprojekt]

[Verbundprojekt]

Herr Dr. Diddo Diddens

In diesem Teilprojekt werden auf atomistischer Skala Molekulardynamik-Simulationen an relevanten polymerbasierten Elektrolyten durchgeführt. Dabei werden die strukturellen, dynamischen und energetischen Eigenschaften sowohl mit als auch ohne Grenzﬂächen untersucht. Es besteht sowohl ein enger Kontakt zu den ab initio als auch zu den kontinuierlichen Skalen. Auch besteht das Ziel, einen optimalen Datenaustausch zwischen den Beschreibungsebenen zu entwickeln. Für Systeme, die sich als zentral herausstellen, sollen auch die Eigenschaften in der Nähe von Grenflächen untersucht werden.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c48 (jüngster Zugriff: 28.08.2023)

Westfälischen-Wilhelms-Universität Münster

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Universität Münster

Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit

Institut für Physikalische Chemie

Universität Münster Institut für Physikalische Chemie

Herr Prof. Dr. Andreas Heuer

Forschungszentrum Jülich GmbH

Institut für Energie- und Klimaforschung

Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung

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Forschungszentrum Jülich GmbH Institute of Energy Materials and Devices (IMD) Helmholtz-Institut Münster des Forschungszentrum Jülich (in Kooperation mit Uni Münster und RWTH Aachen)

Institute of Energy Materials and Devices (IMD)

Im Rahmen der mesoskopischen elektrochemisch-physikalischen Modellierung und Simulation sollen sowohl die Transporteigenschaften als auch die Grenflächeneigenschaften der verschieden Festelektrolytklassen durch Simulationen zielgerichtet abgeleitet, untersucht und bewertet werden. Ziel ist die Entwicklung von einzelnen physikalisch-chemischen Transportmodellen für die verschiedenen Festelektrolytklassen, die jeweils die komplexe Kopplung zwischen ionischer und elektronischer Ladungsträgerverteilung, Wärmeverteilung, Potential-, Druck- und Stressverteilung und deren Auswirkung auf den Transport und den elektrischen Strom beschreiben. Ziel ist darüber hinaus, die vereinheitlichte detaillierte Modellierung von Grenzflächeneigenschaften und Prozesse sowie ihrer Wechselwirkungen für die verschiedenen Materialkombinationen.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c48 (jüngster Zugriff: 28.08.2023)

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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

Kommunikation

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Institut für Technische Thermodynamik

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. Institut für Technische Thermodynamik

Herr Prof. Dr. Arnulf Latz

Das Ziel dieses Teilprojekts ist die Entwicklung und Implementierung neuartiger Modelle und numerischer Methoden, die physikbasierte, vorhersagefähige Simulationen der Elektrochemie-Mechanik-Interaktion in Feststoffbatterien (ASSB) ermöglichen. Insbesondere sollen der Eifluss der Kontaktmechanik, komplexe Vorgänge am Interface und die wechselseitige Beeinﬂussung mechanischer und elektrochemischer Eigenschaften im Fokus stehen. Darüber hinaus werden Informationen aus kleineren Skalen (bspw. aus atomistischen Simulationen) über Ersatzmodelle und Mehrskalenansätze genutzt.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c48 (jüngster Zugriff: 28.08.2023)

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Technische Universität München

Presse und Medien

Lehrstuhl für Numerische Mechanik

Technische Universität München Lehrstuhl für Numerische Mechanik

Herr Prof. Dr. Wolfgang A. Wall

Arbeitseinheit NMT1: Werkstoffe für Energie und Mobilität, Batterie

Projektträger Jülich Arbeitseinheit NMT1: Werkstoffe für Energie und Mobilität, Batterie

Das Teilvorhaben erarbeitet eine clusterübergreifende Forschungsdateninfrastruktur für Festkörperbatteriesysteme, um damit eine transparente, effiziente und nachhaltige wissensbasierte Materialentwicklung durch FestBatt zu ermöglichen. Um eine einheitliche Datenbe- und verarbeitung der Simulations- und Charakterisierungsdaten aus den beiden Methodenplattformen in standardisierten Datenanalysewerkzeugen kompetenzclusterweit einzurichten, sollen optimierte und nutzerangepasste Programmierschnittstellen und Konvertierungsprogramme entwickelt werden. Weiterer Schwerpunkt des Teilvorhabens ist die Entwicklung und individuelle Bereitstellung von Data Science Applikationen für Festkörperbatteriesysteme wie statistische Datenanalyse, Machine Learning-Algorithmen, Korrelations- und Fittingverfahren etc.

Quelle: https://festbatt.net/projekte#c48 (jüngster Zugriff: 28.08.2023)

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Universitätsaufgaben, Campus Süd

Karlsruher Institut für Technologie Universitätsaufgaben, Campus Süd

Karlsruher Institut für Technologie

Institut für Angewandte Materialien

Computational Materials Science

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Mikrostruktur-Modellierung und Simulation

Karlsruher Institut für Technologie Institut für Angewandte Materialien Mikrostruktur-Modellierung und Simulation

Frau Prof. Dr. Britta Nestler

festbatt-daten

FestBatt-Daten

Laufzeit	01.09.2018 - 31.10.2021
Projektkoordination	TU Darmstadt • MatGeo • MM
Standort	Darmstadt
Projektbeteiligte	DLR • TT KIT • IAM • MMS TUM • LNM Uni Münster • IPC
Fördersumme	2.584.410,00 €
Projektvolumen	2.584.410,00 €
Fördergeber	BMFTR

Projekt

FestBatt-Daten

Methodenplattform „Theorie und Daten“ im Rahmen des Kompetenzclusters für Festkörperbatterien

Projektbeteiligte

Teilprojekt 1

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Fachgebiet Materialmodellierung

Teilprojekt 2

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Institut für Physikalische Chemie

Teilprojekt 3

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Institut für Technische Thermodynamik

Teilprojekt 4

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Lehrstuhl für Numerische Mechanik

Teilprojekt 5

Laufzeit:

Förderkennzeichen:

Mikrostruktur-Modellierung und Simulation

Förderung

Arbeitseinheit NMT: Neue Materialien und Chemie

Dieses Projekt ist Teil der Förderinitiative

FestBatt (Cluster)

Verbundprojektkoordination

Fachgebiet Materialmodellierung

Verbundprojektkoordinator*in

Abschlussberichte und sonstige Veröffentlichungen in der TIB –Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek