GeoDict für Elektrochemie

Elektrochemie

Bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen ergibt sich häufig das Problem, dass der Zeitpunkt der Elektrizitätsgewinnung nicht identisch ist mit dem Zeitpunkt des Bedarfs. Unabhängig davon, ob es sich um die Nutzung von Sonnen-, Wasser- oder Windenergie handelt, besteht daher die zentrale Herausforderung in der Zwischenspeicherung der gewonnenen elektrischen Energie.

Nach dem heutigen Stand der Technik wird dies hauptsächlich durch die Speicherung der elektrischen Energie in Form von chemischer Energie erreicht. Diese kann entweder durch direkte Rückumwandlung in Strom (Batterien) oder durch Elektrolyse in Brennstoffzellen wieder freigesetzt werden.

Um führend in diesem Bereich zu sein, reicht es nicht aus mit den Neuentwicklungen Schritt zu halten – nur durch eigene Spitzenforschung gelingt die Entwicklung besserer Energiespeicher.

Das Ergebnis: Die effizientesten Brennstoffzellen und die kleinsten, leichtesten und sichersten Batterien mit der längsten Akkulaufzeit.

GeoDict für Elektrochemie

GeoDict® für Elektrochemie

Simulationen sind eine nützliche und kostengünstige Alternative zu realen physikalischen Experimenten, da diese in der Regel sehr zeit-, ressoursen- und kostenintensiv sind.

Innovative Energiespeichermedien können mittels GeoDict Simulationen digital entwickelt, getestet und verbessert werden.

Mit der Software GeoDict werden 3D-Modelle von Materialien, wie man sie in Batterien und in PEM (Proton Exchange Membrane) Brennstoffzellen-Schichten (GDL, MPL, CL) vorfindet, digital konstruiert. Dauraufhin werden die entscheidenden Materialeigenschaften dieser Modelle charakterisiert.
Ziel der Simulation ist es, jedes Material seinen Anforderungen entsprechend zu optimieren und die Leistungsfähigkeit der Batterien oder Brennstoffzellen zu verbessern.

Die Software GeoDict ist Teil der Spitzenforschung auf dem Gebiet der Brennstoffzelle, die im Rahmen von Horizon 2020 (EU-Förderung für Forschung und Innovation) finanziert und von führenden akademischen und industriellen Einrichtungen durchgeführt wird.


Simulieren und Berechnen Sie verschiedene Parameter zur Verbesserung und Gestaltung Ihrer Batterie- und Brennstoffzellenmaterialien:

  • Geometrische Parameter: Porosität, Porengrößenverteilung, Oberfläche, Länge der Kontaktlinien, Tortuosität / Gurley-Wert.
  • Leitungsparameter: Wärmeleitfähigkeit, thermischer Fluss, Temperaturverteilung, elektrische Leitfähigkeit, elektrischer Fluss, elektrostatische Potentialverteilung.
  • Sättigungsparameter: Sättigungsexponent, Kapillardruckkurve, variable Kontaktwinkel.
  • Diffusions- und Strömungsparameter: Permeabilität, Diffusivität, Partikelkonzentration, Weg einzelner Partikel.

GeoDict-Simulationen befassen sich mit den zentralen Themen der Batterien- und Brennstoffzellenmaterialforschung und den daraus resultierenden zweiphasigen Fluidströmungseigenschaften.

Das GeoDict® Paket für Elektrochemie

Für die Simulation von elektrochemischen Prozessen wurde das GeoDict Paket für Elektrochemie zusammengestellt. Es umfasst sowohl die Schnittstellen und Materialmodellierungs-Module, um 3D-Modelle zu importieren und zu designen, als auch die Module zur Bestimmung der Materialeigenschaften.

Modulempfehlungen
Schnittstellen ImportGeo-Vol
Materialdesign* GrainGeo FiberGeo
Materialanalyse* DiffuDict FlowDict FiberGuess PoroDict MatDict BatteryDict

* Welche Module für Sie am besten passen, ist abhängig von der Art Ihrer Anwendung.