BatteryDict: Modelagem e simulação de baterias de íons de lítio

SKU: BatteryDict

GeoDict BatteryDict simula transporte iônico e elétrico em eletrodos 3D, permitindo analisar porosidade, tortuosidade e desempenho eletroquímico com alta precisão.

Descrição

O módulo GeoDict BatteryDict foi desenvolvido para simular propriedades eletroquímicas e estruturais de eletrodos utilizados em baterias de íons de lítio, sódio e tecnologias avançadas.

Ele permite avaliar a microestrutura tridimensional a partir de dados de µCT ou modelos digitais, analisando porosidade, tortuosidade, condutividade, distribuição de material ativo e comportamento funcional sob diferentes condições de operação. Com modelos numéricos dedicados ao transporte de íons e elétrons, o BatteryDict auxilia no entendimento da relação entre a arquitetura interna do eletrodo e o desempenho eletroquímico real, fornecendo previsões precisas para otimização de formulações, geometrias e processos de fabricação.

O módulo integra ferramentas avançadas para estudar difusão no material ativo, condutividade eletrônica e iônica, caminhos preferenciais de transporte e regiões de concentração ou limitação. Ele permite simular condições operacionais variadas, quantificar resistência interna, avaliar alterações estruturais e comparar diferentes configurações antes da produção física. Essa abordagem reduz dependência de ciclos experimentais, acelera o desenvolvimento de eletrodos e aumenta a previsibilidade em projetos de baterias de alta performance.

Entre seus diferenciais, o BatteryDict se integra a todo o ecossistema GeoDict, permitindo que microestruturas importadas e segmentadas via ImportGeo-Vol, ImportGeo-CAD, GrainFind, GrainGeo ou FiberFind sejam diretamente utilizadas em simulações eletroquímicas. Ele também se conecta a módulos de fluxo, elasticidade e condução, viabilizando estudos multifísicos completos com base na estrutura real do eletrodo. Para pesquisadores, engenheiros e equipes de P D, o BatteryDict é uma ferramenta estratégica para transformar dados µCT em gêmeos digitais funcionais, permitindo otimização de eletrodos com maior rapidez e precisão.

Principais características

  • Simulação do transporte de íons e elétrons em eletrodos reais ou modelados
  • Cálculo de porosidade, tortuosidade e conectividade de fases
  • Avaliação de condutividade eletrônica e iônica em 3D
  • Modelagem de resistência interna e comportamento distribuído no eletrodo
  • Análise de caminhos preferenciais de difusão e hotspots estruturais
  • Suporte a diferentes fases, incluindo material ativo, aglutinante e poros
  • Integração direta com ImportGeo-Vol, ImportGeo-CAD, FiberFind, GrainFind e GrainGeo
  • Compatibilidade com módulos multipropósito como ConductoDict, FlowDict e ElastoDict
  • Preparação de gêmeos digitais eletroquímicos para estudos comparativos de formulações

Aplicações:

  • Desenvolvimento e otimização de eletrodos de íons de lítio, NMC, LFP, grafite e novas químicas
  • Estudo de transporte iônico, condutividade e limitações estruturais
  • Avaliação de desempenho eletroquímico a partir de microestruturas reais obtidas por µCT
  • Comparação entre formulações de pasta, processos de coating e compactação
  • Previsão do impacto da porosidade e distribuição de fases na resistência interna
  • Geração de gêmeos digitais para pesquisa, modelagem e análise de baterias avançadas
  • Apoio a P D em indústrias de energia, eletromobilidade e materiais funcionais
  • Estudos de degradação estrutural associados ao uso repetitivo do eletrodo