Die Math2Market hat auf Grundlage von so genannten Gaussian Random Fields (GRF) eine neue Methode validiert, um einen Digitalen Zwilling einer Elektroden-Mikrostruktur zu erzeugen.

In der Abb. 1  ist der Digitale Zwilling (links) neben dem Original, dem segmentierten nanoCT Scan einer Graphit Anode, gezeigt. Porosität, Binderanteil, Tortuosität, Diffusivität, Porengrößenverteilung sowie Partikelgrößenverteilung stimmen innerhalb statistischer Abweichungen überein. 

Abb. 1 Digitaler Zwilling der Mikrostruktur einer Graphit Anode (links) im Vergleich zum Original, der realen Mikrostruktur segmentiert aus einem nanoCT Scan. Das Graphit Aktivmaterial ist grau dargestellt und der Binder (Carbon Black and Binder Domain (CBD)) ist rot dargestellt.

Mit Hilfe dieser neuen Methode können noch detailliertere digitale Modelle für das Projekt erstellt werden. Im Rahmen des Projektes wird ein Verfahren zum Mikroprägen der Anoden entwickelt: Mit einem Stempel oder mit einem Laser werden in Transportrichtung Löcher in die Anode eingebracht, um den Ionentransport zu verbessern, was schnelleres Laden der Batterie ermöglicht. Mit den digitalen Modellen kann z.B. virtuell getestet werden, welcher Lochabstand und welche Lochtiefe ideal ist.