Modellierung der "stress-assisted" Diffusion in Li-Ionen-Batterien
Li-Ionen-Batterien haben in den letzten beiden Jahrzehnten viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Entladevorgang wandern dabei positive Lithium-Ionen aus der Anode zuerst in den Elektrolyten und dann weiter zur Kathode, wo sie eingelagert werden (Interkalation). Diese Einlagerung von Lithium induziert Spannungen in der Elektrode, sodass eine numerische Modellierung dieses Prozesses eine Kopplung zwischen mechanischer Spannung und der Diffusion von Lithium verlangt. Die treibende Kraft der Diffusion ist dabei der Gradient eines chemischen Potenzials, das vom hydrostatischen Druck abhängt. Ziel der Masterarbeit ist zuerst die theoretische Aufarbeitung des gekoppelten Problems in der Festkörpermechanik und dann die numerische Implementierung desselben in ein bestehendes Finite Elemente Programm in Python.
Was Sie mitbringen sollen:
- Sie sollen eine LV über Kontinuumsmechanik (z.B. Elastizitätstheorie 1) absolviert und eine LV über Finite Elemente Methode besucht haben
- Interesse an der Erstellung von Algorithmen in der Mechanik (bloßes Anwenden einer Software ist Ihnen zu wenig)
- Freude an der numerischen Umsetzung (Programmieren)
- zumindest etwas Erfahrung mit Matlab oder Programmiersprachen
Was wir Ihnen bieten:
- intensive Betreuung am Institut
- solide Einarbeitung in numerische Algorithmen und Anwendung des theoretischen Wissens aus der Kontinuumsmechanik
- Mitarbeit in der Grundlagenforschung
Start und Ort: ab sofort, Institut für Festigkeitslehre, TU Graz
Kontakt:
Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Manfred Ulz
Institut für Festigkeitslehre
Kopernikusgasse 24/I
8010 Graz
manfred.ulz@tugraz.at