Elektromobilit\u00c3\u00a4t ist einer der Grundpfeiler der Energiewende und entscheidend von der Effizienz der hierf\u00c3\u00bcr verwendeten Energiespeichermedien abh\u00c3\u00a4ngig. Lithium-Ionen-Akkumulatoren haben sich hierf\u00c3\u00bcr in den letzten Jahrzehnten aufgrund ihrer hohen Ladungsdichte durchgesetzt. Die darin vorwiegend verwendeten Elektrolytl\u00c3\u00b6sungen auf Basis organischer L\u00c3\u00b6semittel bieten zwar eine hohe elektrische Leitf\u00c3\u00a4higkeit, sind allerdings anf\u00c3\u00a4llig gegen\u00c3\u00bcber Alterungsprozessen, die deren Lebensdauer einschr\u00c3\u00a4nken. Zudem bergen sie aufgrund ihrer Brennbarkeit und Toxizit\u00c3\u00a4t erhebliche Sicherheitsrisiken. Anstelle fl\u00c3\u00bcssiger Elektrolyte bieten feste Elektrolyte auf Basis von Polymeren eine sichere Alternative, die aktuell aufgrund ihrer deutlich geringeren Leitf\u00c3\u00a4higkeit noch keine Anwendung finden.<\/p>\n
F\u00c3\u00bcr eine systematische Weiterentwicklung dieser Materialien ist ein besseres Verst\u00c3\u00a4ndnis der Ionenleitf\u00c3\u00a4higkeitsvorg\u00c3\u00a4nge innerhalb der Polymere auf Grundlage computerchemischer Studien\u00c2\u00a0notwendig. Da die enorme Gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178e der Polymerketten aktuelle Rechenmethoden an ihre Grenzen bringt, ist hierf\u00c3\u00bcr die Entwicklung neuer effizienterer Methoden entscheidend. Dabei stellt insbesondere die Bestimmung der stabilsten und damit bevorzugten dreidimensionalen Struktur des Polymers eine gro\u00c3\u0178e Herausforderung dar. Diese Aufgabe l\u00c3\u00a4sst sich rein mathematisch als globales Optimierungsproblem formulieren, wof\u00c3\u00bcr bereits etablierte Algorithmen verf\u00c3\u00bcgbar sind, die lediglich auf die chemische Fragestellung \u00c3\u00bcbertragen werden m\u00c3\u00bcssen. Im Anschluss soll der Ionentransport durch diskrete Spr\u00c3\u00bcnge der Lithiumionen zwischen m\u00c3\u00b6glichen Bindungssstellen innerhalb des Polymers simuliert werden, wodurch sich der Rechenaufwand gegen\u00c3\u00bcber \u00c3\u00bcblichen Molekulardynamik-Simulationen enorm reduzieren l\u00c3\u00a4sst und somit eine schnelle Analyse verschiedenster Polymere erm\u00c3\u00b6glicht wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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