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

Optimizing the Composite Cathode Microstructure in All-Solid-State Batteries by Structure-Resolved Simulations

Clausnitzer, Moritz und Mücke, Robert und Al-Jaljouli, Fadi und Hein, Simon und Finterbusch, Martin und Danner, Timo und Fattakhova-Rohlfing, Dina und Guillon, Olivier und Latz, Arnulf (2023) Optimizing the Composite Cathode Microstructure in All-Solid-State Batteries by Structure-Resolved Simulations. Batteries & Supercaps, 6 (11), e202300167. Wiley. doi: 10.1002/batt.202300167. ISSN 2566-6223.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/batt.202300167

Kurzfassung

All-solid-state batteries are considered as an enabler for applications requiring high energy and power density. However, they still fall short of their theoretical potential due to various limitations. One issue is poor charge transport kinetics resulting from both material inherit limitations and non-optimized design. Therefore, a better understanding of the relevant properties of the cathode microstructure is necessary to improve cell performance. In this article, we identify optimization potentials of the composite cathode by structure-resolved electrochemical 3D-simulations. In our simulation study, we investigate the influence of cathode active material fraction, density, particle size, and active material properties on cell performance. Special focus is set on the impact of grain boundaries on the cathode design. Based on our simulation results, we can predict target values for cell manufacturing and reveal promising optimization strategies for an improved cathode design.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/201320/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Optimizing the Composite Cathode Microstructure in All-Solid-State Batteries by Structure-Resolved Simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Clausnitzer, MoritzDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mücke, RobertFZJ JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Al-Jaljouli, FadiFZJ JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hein, SimonDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Finterbusch, MartinFZJ JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Danner, TimoDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fattakhova-Rohlfing, DinaFZJ JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Guillon, OlivierFZJ JülichNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Latz, ArnulfDLRNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:11 Juli 2023
Erschienen in:Batteries & Supercaps
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:6
DOI:10.1002/batt.202300167
Seitenbereich:e202300167
Verlag:Wiley
ISSN:2566-6223
Status:veröffentlicht
Stichwörter:all-solid-state batteries, composite cathode, continuum modeling, LLZO, microstructure-resolved simulation
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: Clausnitzer, Moritz
Hinterlegt am:21 Dez 2023 13:29
Letzte Änderung:26 Mär 2024 12:55

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.