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Lattice Boltzmann Simulation of Flow, Transport, and Reactions in Battery Components

Lautenschläger, Martin P. und Weinmiller, Julius und Kellers, Benjamin und Jahnke, Thomas und Danner, Timo und Latz, Arnulf (2024) Lattice Boltzmann Simulation of Flow, Transport, and Reactions in Battery Components. In: High Performance Computing in Science and Engineering ’22. Springer. High-Performance Computing in Science & Engineering - 25th Results and Review Workshop of the HLRS, 2022-10-04 - 2022-10-05, Stuttgart, Deutschland. doi: 10.1007/978-3-031-46870-4_29.

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Kurzfassung

Microstructures of battery components largely affect electrochemical properties of the whole battery cell. In this context, especially physical phenomena occurring in their pores play a dominant role. However, experimental studies of these phenomena are hardly feasible. Therefore, the lattice Boltzmann method is applied to provide a detailed insight into the relevant processes at the pore scale. The following topics are covered: 1) electrolyte filling of structurally resolved lithium-ion battery electrodes, 2) impact of gas entrapment on battery performance, 3) development and validation of a new model for multi-phase flow in homogenized porous media, 4) chemical surface reactions, and 5) species transport in dynamically changing microstructures. The results give a first insight into how battery performance can be optimized by adapting structural and physico-chemical properties as well as process parameters.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/195614/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Lattice Boltzmann Simulation of Flow, Transport, and Reactions in Battery Components
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Lautenschläger, Martin P.Martin.Lautenschlaeger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3266-4218NICHT SPEZIFIZIERT
Weinmiller, Juliusjulius.weinmiller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5380-6791NICHT SPEZIFIZIERT
Kellers, BenjaminBenjamin.Kellers (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9791-2724NICHT SPEZIFIZIERT
Jahnke, ThomasThomas.Jahnke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2286-6801NICHT 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:24 April 2024
Erschienen in:High Performance Computing in Science and Engineering ’22
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1007/978-3-031-46870-4_29
Verlag:Springer
Name der Reihe:High Performance Computing in Science and Engineering
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wissenschaftliches Rechnen, Batteriesimulation
Veranstaltungstitel:High-Performance Computing in Science & Engineering - 25th Results and Review Workshop of the HLRS
Veranstaltungsort:Stuttgart, Deutschland
Veranstaltungsart:Workshop
Veranstaltungsbeginn:4 Oktober 2022
Veranstaltungsende:5 Oktober 2022
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Chemische Energieträger
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SP - Energiespeicher
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Elektrochemische Prozesse
Standort: Ulm
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie
Hinterlegt von: Lautenschläger, Martin
Hinterlegt am:30 Jun 2023 14:06
Letzte Änderung:16 Okt 2024 13:25

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