Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The Li battery digital twin – Combining 4D modelling, electro-chemistry, neutron, and ion-beam techniques

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61389005%3A_____%2F24%3A00588312" target="_blank" >RIV/61389005:_____/24:00588312 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.234681" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.234681</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.234681" target="_blank" >10.1016/j.jpowsour.2024.234681</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The Li battery digital twin – Combining 4D modelling, electro-chemistry, neutron, and ion-beam techniques

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Knowledge driven materials and component design is key for improving the performance of Li-ion batteries and solving the remaining hurdles for next-generation battery concepts like all-solid-state batteries. While the spatial and time dependent distribution of Li would help elucidating performance bottlenecks and degradation phenomena, only a few analysis techniques are available, due to the unique nature of Li, especially as Li+-ion. In fact, only two non-destructive techniques with good time resolution can combine spatial information with absolute quantification of Li, one being Neutron Depth Profiling (NDP), the other Ion-Beam-Analysis (IBA). While both exploit nuclear processes, the information gained is complementary. NDP provides high depth resolution, but only limited lateral resolution, whereas IBA has high lateral, but only limited depth resolution. In this study, we benchmark both techniques for the first time using a set of Li-battery test-samples and show the strengths and synergies of both techniques. The derived information regarding the depth dependent Li-concentration is then used to validate a microstructure resolved continuum model of charge, discharge, and relaxation behavior of the cells and electro-chemical analysis. This fundamental work demonstrates a new route to optimize Li batteries on material and component level by combining advanced characterization and digital twin modelling.

  • Název v anglickém jazyce

    The Li battery digital twin – Combining 4D modelling, electro-chemistry, neutron, and ion-beam techniques

  • Popis výsledku anglicky

    Knowledge driven materials and component design is key for improving the performance of Li-ion batteries and solving the remaining hurdles for next-generation battery concepts like all-solid-state batteries. While the spatial and time dependent distribution of Li would help elucidating performance bottlenecks and degradation phenomena, only a few analysis techniques are available, due to the unique nature of Li, especially as Li+-ion. In fact, only two non-destructive techniques with good time resolution can combine spatial information with absolute quantification of Li, one being Neutron Depth Profiling (NDP), the other Ion-Beam-Analysis (IBA). While both exploit nuclear processes, the information gained is complementary. NDP provides high depth resolution, but only limited lateral resolution, whereas IBA has high lateral, but only limited depth resolution. In this study, we benchmark both techniques for the first time using a set of Li-battery test-samples and show the strengths and synergies of both techniques. The derived information regarding the depth dependent Li-concentration is then used to validate a microstructure resolved continuum model of charge, discharge, and relaxation behavior of the cells and electro-chemical analysis. This fundamental work demonstrates a new route to optimize Li batteries on material and component level by combining advanced characterization and digital twin modelling.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EF16_013%2F0001812" target="_blank" >EF16_013/0001812: Centrum urychlovačů a jaderných analytických metod - OP</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Power Sources

  • ISSN

    0378-7753

  • e-ISSN

    1873-2755

  • Svazek periodika

    610

  • Číslo periodika v rámci svazku

    AUG

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    234681

  • Kód UT WoS článku

    001275408300001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85193565518