elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Electro-Chemo-Mechanical Model for Polymer Electrolytes

Möhrle, Daniel und Schammer, Max und Becker-Steinberger, Katharina und Horstmann, Birger und Latz, Arnulf (2024) Electro-Chemo-Mechanical Model for Polymer Electrolytes. Journal of The Electrochemical Society. Electrochemical Society, Inc.. ISSN 0013-4651.

WarnungEs ist eine neuere Version dieses Eintrags verfügbar.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Preprintversion (eingereichte Entwurfsversion)
1MB

Kurzfassung

Polymer electrolytes (PEs) are promising candidates for use in next-generation high-voltage batteries, as they possess advantageous elastic and electrochemical properties. However, PEs still suffer from low ionic conductivity and need to be operated at higher temperatures. Furthermore, the wide variety of different types of PEs and the complexity of the internal interactions constitute challeng- ing tasks for progressing towards a systematic understanding of PEs. Here, we present a continuum transport theory which enables a straight-forward and thermodynamically consistent method to couple different aspects of PEs relevant for battery performance. Our approach combines mechanics and electrochemistry in non-equilibrium thermodynamics, and is based on modeling the free energy, which comprises all relevant bulk properties. In our model, the dynamics of the polymer-based electrolyte are formulated relative to the highly elastic structure of the polymer. For validation, we discuss a benchmark polymer electrolyte. Based on our theoretical description, we perform numerical simulations and compare the results with data from the literature. In addition, we ap- ply our theoretical framework to a novel type of single-ion conducting PE and derive a detailed understanding of the internal dynamics.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/201064/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Electro-Chemo-Mechanical Model for Polymer Electrolytes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Möhrle, DanielDaniel.Moehrle (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schammer, MaxMax.Schammer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9598-8343NICHT SPEZIFIZIERT
Becker-Steinberger, KatharinaKatharina.Becker-Steinberger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Horstmann, Birgerbirger.horstmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1500-0578149182052
Latz, ArnulfArnulf.Latz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2024
Erschienen in:Journal of The Electrochemical Society
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Verlag:Electrochemical Society, Inc.
ISSN:0013-4651
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Batterie, Kontinuumsmodellierung, Thermodynamik, Polymerelektrolyt, Lithium-Ionen-Batterie
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, E - Materialen für die elektrochemische Energiespeicherung
Standort: Ulm
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Computergestützte Elektrochemie
Hinterlegt von: Möhrle, Daniel
Hinterlegt am:21 Dez 2023 13:31
Letzte Änderung:21 Dez 2023 13:31

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.