Mgr. Jan Zemen, Ph.D.

Lithium-iontové baterie s křemíkovou anodou jsou v posledních letech hojně studovány kvůli vysoké hustotě uložené energie ve srovnání s běžně používanou grafitovou anodou. Nevýhodou křemíkové anody je ovšem velký nárůst objemu během lithiace, nízká elekrická vodivost a malá prostupnost pro lithiové ionty. Aktuálně studované mitigační strategie se zaměřují na přípravu křemíkových nanostruktur nebo mikrostruktur a na chemické příměsi v křemíku. Tato práce se zaměří na využití mikrostruktur pro snížení vnitřního mechanického napětí a rovnoměrné rozdělení lithiace v anodě. Cílem práce je zvýšit životnost a kapacitu Li-ion baterií při využití dostupných a environmentálně šetrných materiálů. Experimentální část práce se zaměří na studium degradace komerčně dostupných článků s křemíkovou anodou během elektrického a termálního cyklování. Mechanické napětí během lithiačního cyklu bude zároveň modelováno metodou konečných prvků pro různé mikrostruktury v anodě. Porovnání s měřením bude provedeno v závislosti na znalosti mikrostruktury měřených článků.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.

Narůstající hustota výkonu součástek a zařízení v elektrotechnice klade vyšší nároky na udržování provozní teploty v požadovaném rozmezí. Příliš vysoké teploty často snižují spolehlivost i účinnost systému, zkracují jeho životnost a vedou k poruchám. Simulace přenosu tepla se v poslední době stávají oporou při návrhu systémů pro management teploty například v bateriích, v mikroelektronice nebo v elektrických strojích. Detailní tepelný model umožňuje mimo jiné odhad teploty uvnitř zařízení na základě měření na povrchu. Tato disertační práce se věnuje modelování teploty a tepelných dějů ve třech dimenzích metodou konečných prvků pomocí Comsol Multiphysics. Zaměří se na numerické řešení modelu pro baterie (automobilní battery packy) nebo pro desky s plošnými spoji za účelem jejich efektivního chlazení a zvýšení spolehlivosti.