Eine kombinierte experimentell-theoretische Untersuchung

Feste Lösungen von Natriumbismuttitanat (NBT) gehören zu den leistungsstärksten bleifreien dielektrischen Keramiken, die für die Energiespeicherung geeignet sind. Die Defektchemie von NBT ist jedoch sehr komplex, und Akzeptordotierung kann zu einer unerwarteten und außerordentlich hohen Sauerstoffionenleitfähigkeit führen. Dies kann auf eine nichtlineare Änderung der Bildung von Defektassoziaten zwischen Akzeptor und Sauerstoffleerstelle mit zunehmender Akzeptordotierung zurückgeführt werden. Unter Verwendung verschiedener Akzeptor-Dotanden mit unterschiedlichen Konzentrationen klären wir in dieser Arbeit die Wechselwirkung zwischen Akzeptoren und Sauerstoffleerstellen auf. Mit Hilfe von Gesamtenergieberechnungen basierend auf Dichtefunktionaltheorie und Molekulardynamiksimulationen können die experimentell beobachteten Unterschiede in der Leitfähigkeit erklärt werden.

MRS 2021 Autumn Meeting 06.12.-08.12.2021

Wir freuen uns mit unserer Kollegin Lisette Haarmann und gratulieren ihr zu dem Preis, den sie für das beste Poster auf dieser Veranstaltung erhielt.

Eine atomistische Untersuchung

Das Verständnis der Art des Ionentransfers an der Grenzfläche zwischen Li-Metall und Festelektrolyten (SE) ist für die weitere Optimierung von Li-Ionen-Batterien in festem Zustand von entscheidender Bedeutung. Daher wird in dieser Arbeit der Li-Transfer an der SE|Li-Metall-Grenzfläche mit Hilfe von ab initio Berechnungen auf Basis der Dichtefunktionaltheorie untersucht. Der aluminiumdotierte Granat Li 6.25 Al 0.25 La 3 Zr 2 O 12 (LLZO) wird aufgrund seiner praktischen Stabilität gegenüber Li-Metall als Modell-SE betrachtet. Ein Niedrigenergie-Grenzflächenmodell in bikristalliner Geometrie wird konstruiert und durch Berechnungen des elastischen Bandes sowie durch ab initio Molekulardynamik (AIMD) Simulationen untersucht.

Ein stochastisches Modell zur Beschreibung der elektromechanischen Reaktion von Ferroelektrika/Ferroelastika mit orthorhombischer Struktur wurde entwickelt. Ein Vergleich mit Originalexperimenten an KNN-Keramiken warf Licht auf komplizierte Schaltszenarien im Material und offenbarte insbesondere eine bedeutende Rolle von kohärenten Nicht-180°-Schaltprozessen (siehe Abbildung unten), die keine spontane Dehnungsänderung verursachen.

Der Einfluss von Oberflächenspannungen auf das Verformungsverhalten nanoporöser Metalle wird als Hauptgrund für die in atomistischen Simulationsstudien von nanoporösen Metallen beobachtete Zug-Druck-Asymmetrie angesehen. Während es schwierig ist, bei atomistischen Simulationen zwischen den Beiträgen von linearer und nichtlinearer Elastizität, Versetzungsaktivität, Topologie und Oberflächenspannungen zu unterscheiden, ermöglicht die Kontinuumsmechanik eine Entflechtung dieser Effekte durch systematische Variation der verwendeten konstitutiven Beziehungen.

Disseration von Herrn Daniel Utt – Wir gratulieren!

Ab-initio-Rechnungen zeigen, dass der Leitungsband-Offset bei intensiver Schwefelung stark reduziert wird

Sulfurierungsprozesse con Cu(In,Ga)Se 2 -Dünnschichtsolarzellen wurden in den letzten Jahren als Alternative zur bestehenden Ga-Gradierung intensiv untersucht. In einer gemeinsamen Arbeit mit experimentellen Gruppen zeigen wir, wie die Leistung von CIGS-Dünnschichtsolarzellen verbessert werden kann.

Einfluss von Defekten auf das Phasendiagramm von LiNiO2-NiO2

Durch eine Kombination von Computersimulationen, Strukturuntersuchungen und elektrochemischer Charakterisierung haben Forscher der BASF SE gemeinsam mit Mitgliedern des Fachgebiets Materialmodellierung der TU Darmstadt das Geheimnis des Phasendiagramms des Co-freien Kathodenmaterials LiNiO 2 -NiO 2 gelüftet.

E-MRS Spring Meeting 31.05.2021 – 03.06.2021

Wir gratulieren unserer Kollegin Lisette Haarmann zu Ihrem Preis, den sie für die Präsentation mit dem Titel: „On the origin of zero interface resistance in the LLZO / Lithium metal system: An atomistic investigation“ erhalten hat.

Dissertation von Frau Leonie Koch – Wir gratulieren!

Thema der Dissertation:„First-principles study of the defect chemistry and conductivity in sodium bismuth titanate“