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Influence of a Heterogeneous Distribution of the Carbon-Binder Domain on Electrode Performance

Prasad, Mrudula und Hein, Simon und Danner, Timo und Latz, Arnulf (2022) Influence of a Heterogeneous Distribution of the Carbon-Binder Domain on Electrode Performance. 18th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (ModVal 2022), 14 - 16. März 2022, Hohenkammer, Deutschland.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
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Kurzfassung

The conductive carbon and binder domain (CBD) is an essential component of Lithium-ion battery electrodes. It enhances the electrical connectivity and mechanical stability within an electrode matrix. Migration of the binder during electrode drying leads to an inhomogeneous distribution of the CBD, impeding transport of Lithium ions into the electrodes, and diminishing the electronic pathways between solid particles. Therefore, we investigate the effect of binder migration on the electrochemical performance of NMC622 electrodes of Lithium-ion batteries via microstructure-resolved 3D simulations. The virtual electrode microstructures are based on tomographic data. The valuable information derived from combining microstructure-resolved models with electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on symmetric cells is used to characterize the Lithium-ion transport in the electrode pore space, including the contributions of the CBD. Additionally, half-cell discharge simulations are also conducted. Through our work, we demonstrate the significance of the CBD distribution and enable predictive simulations for future battery design.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/191923/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Influence of a Heterogeneous Distribution of the Carbon-Binder Domain on Electrode Performance
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Prasad, MrudulaMrudula.Prasad (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hein, SimonSimon.Hein (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6728-9983NICHT SPEZIFIZIERT
Danner, Timotimo.danner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2336-6059NICHT SPEZIFIZIERT
Latz, Arnulfarnulf.latz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1449-8172NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2022
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Lithium-ion battery, impedance spectra, binder migration, microstructure-resolved, three-dimensional simulations (3D), half-cell
Veranstaltungstitel:18th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (ModVal 2022)
Veranstaltungsort:Hohenkammer, Deutschland
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:14 - 16. März 2022
Veranstalter :DLR
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Elektrochemische Energiespeicherung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Speicher
Standort: Ulm
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie
Hinterlegt von: Prasad, Mrudula
Hinterlegt am:12 Dez 2022 19:06
Letzte Änderung:12 Dez 2022 19:06

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