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Trocknung

Trocknung
Forschungsthema:Gegenüberstellung des Trocknungseinflusses zweier Energiespeichersysteme zur Optimierung ihrer Mikrostruktur
Typ:Masterarbeit
Datum:abgeschlossen 07/2018
Betreuer:

Kumberg, Eser

Bearbeiter:Sarah Stoltz

Mit dem Ziel die Energiewende in Deutschland zu verwirklichen, nimmt die Bedeutung von Energiespeichersystemen immer weiter zu. In der Forschung stehen optimierte Prozesse zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien, aber auch Systeme wie Sorptionswärmespeicher im Fokus. In letzteren kann die Sorptionswärme eines Arbeitsmediums theoretisch verlustfrei gespeichert werden, was diese Technologie nicht nur für kurze Ladezyklen interessant macht, sondern auch zur Langzeitspeicherung von Energie befähigt. Zur Herstellung der Speicher kann eine Beschichtung von Wärmeübertragern mit entsprechenden Sorptionsspeichermaterialien erfolgen. Entscheidend für die Leistungsfähigkeit der Speicher ist dabei die Struktur der Schichten, die maßgeblich von ihrer Zusammensetzung abhängt und zusätzlich durch den Beschichtungs- und Trocknungsschritt beeinflusst werden kann. Der Einfluss der Prozessparameter wirkt sich bei den Sorptionsspeicherschichten, wie auch bei Anodenschichten für Lithium-Ionen-Batterien auf deren Funktionalität aus.

Frau Stoltz soll in ihrer Masterarbeit den Einfluss der Trocknung auf die Mikrostruktur zweier unterschiedlicher Systeme zur Energiespeicherung untersuchen. Dazu soll zunächst der aktuelle Stand der Forschung zu generellen Einflussfaktoren auf die Trocknung mit einem speziellen Augenmerk auf die Partikelgröße dargestellt werden. Daran anknüpfend soll mittels eines Modellstoffsystems der Einfluss der Partikelgröße auf die Trocknung experimentell untersucht werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dann auf die Trocknungsmechanismen von Sorptionspasten und Lithium-Ionen-Batteriepasten übertragen werden. Ziel ist hierbei ein Verständnisgewinn und eine Empfehlung für optimierte Trocknungsprozesse. Zur Charakterisierung dienen Trocknungsverlaufskurven und Haftkraftmessungen, die eine indirekte Aussage über die Additivverteilung über der Schichthöhe geben. Hierbei ist eine Optimierung des Versuchsaufbaus vorgesehen, um Trocknungsverlaufskurven und Haftkraftmessungen in einem gekoppelten Versuch zu verwirklichen.