Wir suchen Industriepartner für unser QCI-Projekt BASIQ für die Algorithmenentwicklung zur Kontinuumsimulation für das Lösen von partiellen Differentialgleichungen im Bereich Lithium-Ionen-Batterien.
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Das Projekt BASIQ simuliert Batteriematerialien auf atomistischer Ebene und Batteriezellen auf Kontinuumsebene mit Quantencomputern der DLR Quantencomputing-Initiative und passt die Quantensimulation an spezifische Hardware an.
In der Ausschreibung BASIQ 2.0 Kontinuumsimulation geht es nun konkret um die Kontinuumsimulation für das Lösen von partiellen Differentialgleichungen im Bereich Lithium-Ionen-Batterien. Liefergegenstand ist ein Kontinuumsimulations-Algorithmus und Softwaretool.
Alle Details zur Ausschreibung: TED: 417404-2023. Die Einreichungsfrist endet am 30.08.2023, 14 Uhr Ortszeit.
Quantencomputing zur Lösung von PDEs
Die numerische Lösung von partiellen Differentialgleichungen (PDE) ist ein zentrales Werkzeug für viele wissenschaftliche Fachgebiete, zum Bespiel die Klimatologie, die Aerodynamik und die Werkstoffwissenschaften. Auch in der Batterieforschung werden PDEs ergänzt um algebraische Gleichungen eingesetzt, um das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten in einer elektrochemischen Zelle, vor allem Elektroden und Elektrolyt, zu simulieren. Diese PDEs beinhalten ein Verständnis der Prinzipien elektrischer, mechanischer und chemischer Prozesse in der Batteriezelle.
Die numerische Lösung von PDEs erfolgt zurzeit mit klassischen Computern, die jedoch bei der Simulation von hochaufgelösten heterogenen Strukturen wie porösen Elektroden an ihre Grenzen kommen. Zielsetzung in diesem Arbeitspaket ist die Erforschung und Erprobung von PDEs und daraus abgeleitet die Entwicklung von Algorithmen und einem Softwaretool im oben genannten Bereich auf Quantencomputern der DLR QCI.
Das Projekt BASIQ wird vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik geleitet, das in Stuttgart, mit weiteren Forschungsstätten in Köln-Porz, Ulm, Oldenburg und Hamburg mit über 180 Mitarbeiter:innen auf dem Gebiet effizienter und ressourcenschonender Energiespeicher und Energiewandlungstechnologien der nächsten Generation forscht.