Project R-14109

Een meerschalige benadering, gebaseerd op experiment en simulatie, om poreuze elektroden in lithium-ion batterijen te bestuderen. (Onderzoek)

Gedreven door de cruciale rol van batterijen bij de uitrol van emissievrije mobiliteit en de opslag van intermitterende hernieuwbare energie, voorspellen experts een 14-voudige toename van de wereldwijde vraag naar batterijen tegen 2030. lithium-ionbatterijen (LIB's), zijnde de modernste technologie, staan enkele decennia in het middelpunt van de aandacht. De onderzoeksinspanningen nemen echter nog toe om verder te gaan dan de huidige beperkingen in energie- en vermogensdichtheid, levensduur en productiekosten van LIB's. Op macroscopische, op fysica gebaseerde modellen, gekoppeld aan de experimenten, zijn kostbare hulpmiddelen om de ontdekking van nieuwe materialen, concepten en ontwerpen voor betere batterijen te versnellen en te vergemakkelijken. Betrouwbare modellen moeten worden geparametriseerd met tientallen parameters die de reacties en transportverschijnselen op twee extreme lengteschalen weergeven: niveau van 1) één deeltje, 2) poreuze elektrode. Dit project heeft tot doel een multischaal karakterisatieplatform te ontwikkelen voor een parametrisatie van de op fysica gebaseerde modellen met behulp van orthogonale experimenten op verschillende lengteschalen. Multi-barrel micro-elektrode-, microband-, microkanaal- en microholteopstellingen zullen worden ontworpen om het batterijgedrag op het niveau van één en veel deeltjes te bestuderen. Hoewel dit project zich richt op de LIB's, de methodologie kunnen worden toegepast op andere batterijtechnologieën.

01 oktober 2023 - 30 september 2026