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Computergestützte Materialmodellierung

Computergestützte Materialmodellierung

Die Abteilung Computergestützte Materialmodellierung konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung von atomistischen Simulationen auf der Basis quantenmechanischer Methoden und Kraftfeld-basierter klassischer Methoden. Schwerpunkt der Abteilung liegt in der Entwicklung einer selbstkonsistenten Methodik zur Behandlung von Festkörper-Elektrolyt Grenzflächen und zur Entschlüsselung dynamischer Elektrodenprozesse, welche für Materialauswahl und -design auschlaggebend sind. Die Behandlung derartiger Systeme und Phänomene erfordert die Überbrückung oder Hybridisierung von unterschiedlichen Berechnungsansätzen, z.B. von ab initio Methoden für die Festkörperseite mit Kontinuumsansätzen für dieElektrolytseite, welches eine vorrangige Aufgabe der Abteilung sein wird. Mehr: Computergestützte Materialmodellierung …

Theorie von elektrochemischen Grenzschichten und Materialien

Theorie von elektrochemischen Grenzschichten und Materialien

Die Abteilung befasst sich mit der Entwicklung mathematisch-physikalischer Formalismen zur Beschreibung komplexer  Materialphänomene auf allen Längenskalen. Abstrakte Modelle werden aufgestellt und mit Ansätzen und Methoden, die den grundlegenden physikalischen Disziplinen entstammen, beschrieben und gelöst. Kompetenzen der Abteilung liegen in der Theorie von Ladungstransferprozessen an elektrochemischen Grenzflächen, der Entwicklung von Doppelschichttheorien und Grenzflächenmodellen, der statistischen Physik heterogener Medien (teilchenbasiert oder porös), der Theorie der Selbstorganisation, der Elektrodentheorie, und der Entwicklung von Struktur-Eigenschaftsrelationen in komplexen Materialien. Mehr: Theorie von elektrochemischen Grenzschichten und Materialien …

Physikalische Modellierung und Diagnostik

Physikalische Modellierung und Diagnostik

Wir entwickeln ein grundlegendes Verständnis elektrochemischer Materialien, Komponenten und Apparate sowie Methoden für deren Entwicklung, Optimierung und Charakterisierung. Dazu betrachten wir die Meso- bis Makro-Längenskala, also den Bereich von Partikeln und Poren über poröse Elektroden und Einzelzellen bis hin zu kompletten Energiesystemen. Methodisch bedienen wir uns dazu der Modellierung, Analyse und Optimierung. Während die physikalische Modellierung die relevanten Prozesse beschreibt, schafft die modellgestützte Analyse Verständnis für Materialphänomene und das Apparateverhalten. Das Gelernte wird dann durch Optimierungsmethoden genutzt, um maßgeschneiderte Materialien, optimierte Experimente oder geeignete Betriebsführung vorherzusagen. Mehr: Physikalische Modellierung und Diagnostik …


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