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Statistischen digitalen Zwillings eines Kathodenmaterials erstellen

PDF-Tutorial, Digitales Batteriedesign (Teil III), EN

Die Reichweite und Ladegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen hängen entscheidend von den elektrochemischen Prozessen im Inneren der Batterien ab. Um diese zu optimieren, braucht es ein tiefes Verständnis der Mikrostruktur von Elektrodenmaterialien – ein komplexer Prozess, der sich mit der GeoDict-Software digital beschleunigen lässt.

GeoDict ermöglicht für das Batteriematerialdesign:

  • Visualisieren Sie 3D-Scans realer Elektrodenmaterialien, erstellen Sie detaillierte 3D-Modelle aus Scans und identifizieren Sie analytisch die Komponenten der Materialien, wie z. B. aktives Material und Binder.
  • Generieren Sie einen statistischen digitalen Zwilling und ändern Sie interaktiv die Materialkomponenten und Parameter, z. B. den Bindergehalt in einer Elektrode.
  • Simulieren Sie das Laden und Entladen einer digitalen Batterie ausgehend von realen Elektrodenmaterialien und erhalten Sie Werte wie die ladungsabhängige Kapazität oder die Überpotenziale. Prognostizieren Sie die Auswirkungen einer Veränderung der Mikrostruktur des digitalen Elektrodenmodells und der Bedingungen des Ladevorgangs. 
  • Ergänzen oder ersetzen Sie zeitaufwändige, kostspielige und interpretationsintensive Experimente, um den Einfluss bestimmter Parameter auf ein komplexes Batteriesystem herauszufiltern.

In diesem PDF-Tutorial lernen Sie Schritt für Schritt:

  • Statistischen digitalen Zwilling erstellen: Aufbau eines statistischen Digital Twin mit GrainGeo.
  • Mikrostruktur analysieren: Untersuchung von Porengrößen, Tortuosität, Oberfläche, Korngrößen und Sehnenlängen. 
  • Validierung durchführen: Vergleich der Simulationsergebnisse des statistischen Zwillings mit den realen Daten des Originalscans.

Das Tutorial richtet sich an Batterieentwickler, Materialwissenschaftler und Ingenieure, die die Leistungsfähigkeit von Elektrodenmaterialien durch digitale Modellierung verbessern möchten.

Folgende Module werden im PDF-Tutorial genutzt:

GrainGeo GrainFind PoroDict MatDict DiffuDict

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