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IAM-AWP 01-20 Praktikum / Bachelor- oder Masterarbeit zum Thema: Ultrakurzpulslaser zur Strukturierung großformatiger Anoden für Lithium-Ionen-Batterien hoher Energiedichte

Organisationseinheit

Institut für Angewandte Materialien - Angewandte Werkstoffphysik (IAM-AWP)

Tätigkeitsbeschreibung

Ziel der Arbeit ist es, die Laserparameter wie Pulsleistung, Linienenergie, Energiedichte, Wellenlänge und Pulsüberlapp in einem großen Rahmen für die Laserstrukturierung von neuen Anodenmaterialien auf Silizium/Graphit-Basis mit verschiedenen Zusammensetzungen zu untersuchen, um somit den Zielkonflikt zwischen der Bearbeitungsdauer und Strukturqualität darzustellen. Es werden die Zusammenhänge zwischen den Laserstrukturierungsparametern, dem Ablationsverhalten der Materialien sowie der Qualität der hergestellten Strukturen studiert. Die Laserstrukturierung erfolgt dabei mit UKP-Laserstrahlquellen unterschiedlicher Wellenlängen-, Pulslängen- und Leistungsbereiche (515 nm / 1030 nm; 0,1 W bis 380 W; 250 fs bis 10 ps). Zusätzlich werden optische Elemente zur Strahlformung und Strahlteilung eingesetzt, wodurch die Strukturierung schneller erfolgen kann. Der Einfluss dieser optischen Elemente auf die Qualität der Strukturen sowie die Bearbeitungsdauer sind ebenfalls zu untersuchen. Die Implementation einer Rolle-zu-Rolle (R2R) Bearbeitung des Materials zur industrienahen Fertigung sollte erprobt werden. Die Qualität der hergestellten Strukturen wird mithilfe der Rasterelektronenmikroskopie als auch mit lichtmikroskopischen Aufnahmen der Querschliffe evaluiert. Abschließend sollen galvanostatische Charakterisierungen der Materialien in Halbzellen (Knopfzellen-Format) und Laborpouchzellen durchgeführt werden.

Eintrittstermin

ab sofort

Persönliche Qualifikation

Studium der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Maschinenbau

Vertragslaufzeit

3-6 Monate (entsprechend der Studienordnung)

Fachliche Ansprechpartnerin

Alexandra Meyer

Institut für Angewandte Materialien – Angewandte Werkstoffphysik

Gruppe Laserprozesstechnik

Telefon 0721/608-28161

Alexandra.meyer@kit.edu

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Ausschreibungsnummer: IAM-AWP 01-20

Bei entsprechender Eignung werden schwerbehinderte Menschen bevorzugt berücksichtigt.

Kontakt

Bei allgemeinen Fragen zur Bewerbung:
Frau Schaber
Telefon: +49 721 608-25184,

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen