Tequilo

M.Sc. Thilo Heckmann

  • Thin Film Technology (TFT)

    KIT Campus Süd

    Materialwissenschaftliches Zentrum für Energiesysteme (MZE)
    Straße am Forum 7

    Gebäude 30.48
    D-76131 Karlsruhe

     

    KIT Campus Nord

    KIT-Hightech-Inkubator
    Hermann-von-Helmholtz-Platz 1

    Gebäude 717
    D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen

     

Forschungsschwerpunkte

Bei Interesse an einer Bachelor- oder Masterarbeit gerne Anfragen per Mail.

Studentische Arbeiten
Forschungsthema Titel Bearbeiter Datum
Nachtrocknung von LIB-Elektroden Untersuchungen zum Stofftransport in Elektroden von Li-Ionen Batterien während des Feuchtemanagements und der Nachtrocknung Philipp Barbig abgeschlossen 03/2023
Sorption Kathodenmaterialien Untersuchungen und Modellierung der Feuchteaufnahme und des Sorptionsverhaltens von Wasser in Kathoden für Li-Ionen Batterien Lukas Madlindl abgeschlossen 01/2023
Nachtrocknung von LIB-Elektroden Experimenteller Vergleich von adsorbierenden und absorbierenden Stoffsystem beim Stofftransport in porösen Schichten Natalie Streller abgeschlossen 01/2022
Sorption in LIB-Kathoden Fortgeschrittene Untersuchungen zu Feuchteaufnahme und Sorptionsverhalten von Wasser in Elektroden für Li-Ionen Batterien Aliénor Potthoff abgeschlossen 12/2021
Stofftransport in porösen Schichten Untersuchung des Einflusses des Systemdrucks und der Struktureigenschaften auf den Stofftransport in porösen Schichten Felix Hollert abgeschlossen 07/2021
Lithium-Ionen-Batterien Simulation des Nassfilmhöhenprofils bei der Schlitzgussbeschichtung von Li-Ionen-Batterieelektroden Alexander Hoffmann abgeschlossen 05/2021
Stofftransport in porösen Schichten Validierung eines neuen Transportmodells für den Stofftransport in porösen Schichten Johannes Dörr abgeschlossen 04/2021
Stofftransport in porösen Schichten Implementierung eines neuen Transportmodells für den Stofftransport in porösen Schichten Hannah Lepère abgeschlossen 11/2020
Trockner Simulation Simulation und vergleichende Betrachtung der Nachtrocknungsverfahren von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien Rieke Banzhaf abgeschlossen 10/2020
Lithium-Ionen-Batterien Weiterentwicklung eines theoretischen Modells zur Beschreibung der Randbereiche bei der Schlitzgussbeschichtung Christian Wachsmann abgeschlossen 09/2020
Hiwi-Stellen
Forschungsthema Titel Bearbeiter Datum
Simulation Nachtrocknung Simulation von Sorptionsprozessen der LIB-Elektroden entlang der Prozesskette Hannah Lepère abgeschlossen 04/2022
Solver-Programmierung Entwicklung eines Trocknungstools für LIB Elektroden Nicolas Korell abgeschlossen 05/2022
Lithium-Ionen-Batterien Weiterentwicklung eines Simulationsprogramms zur Nachtrocknung von Batterieelektroden im Vakuumofen Guohui Yang abgeschlossen 06/2020
LIB-Recycling Rückgewinnung der Elektrolytlösemittel beim mechanisch-thermischen Recycling von LIB Kassian Armbruster abgeschlossen 06/2021
Skalenkopplung Kopplung des Stofftransports in porösen Schichten mit dem Stofftransport in Polymerfilmen Anh Thi Pham abgeschlossen 06/2022
Sorptionsmessungen Durchführung von Experimenten an der Magnetschwebewaage Johannes Dörr abgeschlossen 09/2022

Awards

  1. Best Lecture Award, ProcessNet-Faachgruppe Trocknungstechnik, 11. März 2022, Frankfurt.

  2. Poster Award (2nd place), Batterieforum Deutschland 2021, 20. - 27. Januar 2021, Online.

  3. International Coating Science and Technology Symposium (ISCST) Poster Award 2020 (1st place), 20.-13.09.2020, Virtuell.

Publications

  1. T. Heckmann; L. Madlindl, P. Scharfer, W. Schabel,
    Increased Water Uptake ofLi[Ni 0.6Co0.2Mn0.2]O2 forLithium-Ion Batteries inHumid Nitrogen above a Critical GasDew Point, ACS Applied Energy Materials, 2024,
    DOI: 10.1021/acsaem.3c02976

  2. G. V. Silva; T. Heckmann; T. Abraham, P. Scharfer, W. Schabel, C. Herrmann,
    Model-based process design under consideration of production performance for battery cell production: A coating and drying study, Procedia CIRP, 2023,
    DOI: 10.1016/j.procir.2023.09.075

  3. T. Heckmann; J. C. Eser; A. Altvater; J. Dörr; H. Lepere; P. Scharfer; W. Schabel,
    Mass transport in the Stefan Knudsen transition region during vacuum drying at different pressures in a porous structure resembling battery electrodes. Langmuir 2023, ,
    DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c03450

  4. C. A. Heck; F. Huttner; J. K. Mayer; O. Fromm; M. Börner; T. Heckmann; P. Scharfer; W. Schabel; M. Winter; A. Kwade,
    Production of nickel-rich cathodes for lithium-ion batteries from lab to pilot scale under investigation of the process atmosphere. Energy Technology 2023, ,
    DOI: 10.1002/ente.202200945

  5. M. Ling; N. Zimmerer; J. Schäfer; P. Quarz; T. Heckmann; P. Scharfer; W. Schabel; J. Fleischer,
    Investigation on a micro-environment concept for MEA production process supported by numerical simulations. Proceeding - 2nd Fuel Cell Conference Chemnitz 2022,

  6. A. Altvater; T. Heckmann; J. C. Eser; S. Spiegel; P. Scharfer; W. Schabel,
    (Near-) Infrared Drying of Lithium-Ion Battery Electrodes: Influence of Energy Input on Process Speed and Electrode Adhesion. Energy Technology 2022, ,
    DOI: 10.1002/ente.202200785

  7. G. V. Silva; M. Thomitzek; M. Lippke ; T. Heckmann; H. Karaki; C. Lischka; F. Möhlen; D. Mayer; J. Hagemeister; R. Daub; J. Fleischer; H. Nirschel; D. Schröder; P. Scharfer; W. Schabel; A. Kwade; C. Herrmann,
    Digitalization Platform for Sustainable Battery Cell Production: Coupling of Process, Production, and Product Models. Energy Technology 2022, ,
    DOI: 10.1002/ente.202200801

  8. M. Lippke; T. Ohnimus; T. Heckmann; D. Ivanov; P. Scharfer; W. Schabel; C. Schilde; A. Kwade,
    Simulation of Structure Formation during Drying of Lithium-Ion Battery Electrodes using Discrete Element Method. Energy Technology 2022, ,
    DOI: 10.1002/ente.202200724

  9. A. Hoffmann; S. Spiegel; T. Heckmann; P. Scharfer; W. Schabel,
    CFD model of slot die coating for lithium-ion battery electrodes in 2D and 3D with load balanced dynamic mesh refinement enabled with a local-slip boundary condition in OpenFOAM. Journal of Coatings Technology and Research 2022, ,
    DOI: 10.1007/s11998-022-00660-8

  10. T. Heckmann; J.C. Eser; A. Altvater; N. Streller; P. Scharfer; W. Schabel,
    Experimental Investigation of the Temperature, Pressure, and Binder System Influence on Vacuum Postdrying Processes and Moisture Management of Li-Ion Battery Electrodes. Energy Technology 2022, ,
    DOI: 10.1002/ente.202200859

  11. S. Spiegel; T. Heckmann; A. Altvater; R. Diehm; P. Scharfer; W. Schabel,
    Investigation of Edge Formation during the Coating Process of Li-Ion Battery Electrodes. Journal of Coatings Technology and Research 2022, ,
    DOI: 10.1007/s11998-021-00521-w

  12. F. Huttner; A. Diener; T. Heckmann;  J. C. Eser; T. Abali; J. K. Mayer; P. Scharfer; W. Schabel; A. Kwade,
    Increased Moisture Uptake of NCM622 Cathodes after Calendering due to Particle Breakage. Journal of the Electrochemical Society 2021, ,
    DOI: 10.1149/1945-7111/ac24bb

  13. F. Huttner; A. Marth; J. C. Eser; T. Heckmann; J. Mohacsi; J. K. Mayer; P. Scharfer; W. Schabel; A. Kwade,
    Design of Vacuum Post-Drying Procedures for Electrodes of Lithium-Ion Batteries. Batteries & Supercaps 2021, ,
    DOI: 10.1002/batt.202100088

  14. T. Heckmann; J. D. Schiffman,
    Spatially Organized Nanopillar Arrays Dissimilarly Affect the Antifouling and Antibacterial Activities of Escherichia coli and Staphylococcus aureus. ACS Applied Nano Materials 2019, ,
    DOI: 10.1021/acsanm.9b01942

Presentations and Talks

  1. T. Heckmann, P. Barbig, P. Scharfer, W. Schabel, Multi-component mass-transport model of water in electrodes during moisture management and post drying of battery electrodes (Talk), Jahrestreffen der DECHEMA-Fachgruppe Wärme- und Stoffübertragung, 11. - 13. März 2024, Magdeburg, Germany

  2. T. Heckmann, P. Barbig, P. Scharfer, W. Schabel, Post-drying: simulation and experiments of micro- and macro-scale mass transport (Talk), International Battery Production Conference, Braunschweig, Germany

  3. T. Heckmann, P. Scharfer, W. Schabel, Sorption and Diffusion Processes in Cathode Active Materials for Lithium-ion Batteries during the Production of Electrodes (Talk), European Coating Symposium, 13. - 15. September 2023, Paris, France

  4. T. Heckmann, A. Altvater, J. Eser, P. Scharfer, W. Schabel, Sorption and mass transport through multi-component, porous structures during moisture management of battery electrodes (Talk), Jahrestreffen der DECHEMA-FachgruppeWärme-und Stoffübertragung, 06. - 08. März 2023, Frankfurt, Germany

  5. T. Heckmann; A. Altvater; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    Towards an efficient humidity management for electrodes of Li-ion batteries (Poster),
    Batterieforum Deutschland, 18. - 20. Januar 2023, Berlin, Germany

  6. T. Heckmann; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    A time-resolved investigation of the vacuum post-drying for lithium-ion-battery electrodes (Talk),
    International Battery Production Conference, 07. - 08. November 2022, Braunschweig, Germany

  7. T. Heckmann; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    Mass Transport in Porous Thin Films during the Post-Drying of Battery Electrodes (Talk),
    International Coating Science and Technology Symposium (ISCST), 11. - 14. September 2022, Minneapolis, USA

  8. T. Heckmann; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    Mass transport in porous media applied to the electrode production and moisture management during battery assembly (Talk),
    Annual Meeting of the Subject Division Heat and Mass Transfer, 18. - 20. Juli 2022, Würzburg, Germany

  9. T. Heckmann; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    Vacuum post drying of Li-ion battery electrodes (Talk),
    Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Trocknungstechnik, 10. - 11. März 2022, Frankfurt , Germany

  10. T. Heckmann; J. Eser; A. Altvater; P. Scharfer; W. Schabel,
    Humidity management and post drying of electrodes for Li-ion batteries: experiments and simulation (Poster),
    Batterieforum Deutschland, 19. - 25. Januar 2022, Online,

  11. G. Silva; T. Heckmann; T. Abraham; P. Scharfer; W. Schabel; C. Herrmann,
    The influence of process parameters on the intermediate electrode structure and process chain performance: a coating and drying study (Poster),
    Batterieforum Deutschland, 19. - 25. Januar 2022, Online,

  12. T. Heckmann; A. Altvater; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    About the vacuum post-drying process in the production of lithium-ion batteries (Talk),
    International Battery Production Conference (IBPC), 01. - 03. November 2021, Braunschweig, Germany

  13. T. Heckmann; J. Eser; P. Scharfer; W. Schabel,
    Sorption and mass transport investigations in porous thin films applied to the post-drying process of lithium-ion battery electrodes (Talk),
    European Coating Symposium 2021, 07. - 09. September 2021, Brussels , Belgium

  14. T. Heckmann; J. Eser; A. Altvater; P. Scharfer; W. Schabel,
    Theoretical Comparison of Different Strategies for Post-Drying Process of Lithium-ion Battery Electrodes ( Poster),
    Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Trocknungstechnik, 15. - 16. März 2021, Online,

  15. T. Heckmann; J. Eser; A. Altvater; P. Scharfer; W. Schabel,
    Water Mass Transport Simulation on Porous Media Applied to the Post-Drying Process of Lithium-Ion Battery Electrodes ( Poster),
    Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Wärme- und Stoffübertragung, 24. - 25. Februar 2021, Online,

  16. J. Eser; T. Heckmann; A. Altvater; H. Lepère; P. Scharfer; W. Schabel,
    Vacuum for post-drying of electrodes for Li-ion batteries: experiments and simulation ( Poster),
    Batterieforum Deutschland, 20. - 27. Januar 2021, Online,

  17. T. Heckmann; J. Eser; A. Altvater; R. Banzhaf; P. Scharfer; W. Schabel,
    Simulation of water mass transport during the post-drying process in the production of lithium-ion batteries ( Poster),
    International Battery Production Conference (IBPC), 02. - 04. November 2020, Online,

  18. T. Heckmann; S. Spiegel; C. Wachsmann; R. Diehm; P. Scharfer; W. Schabel,
    Modeling of Edge Formation during the Slot-Die Coating of Lithium-Ion Battery Electrodes Based on CFD-Simulation ( Poster),
    International Coating Science and Technology Symposium (ISCST), 20. - 23. September 2020, Online,

  19. T. Heckmann; J. Eser; J. Kumberg; S. Spiegel; P. Scharfer; W. Schabel,
    Integrated Simulation of Drying Phenomena in Lithium-Ion Battery Electrodes with Focus on Mass Transport Mechanisms (Poster),
    Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Wärme- und Stoffübertragung, 12. - 13. März 2020, Erfurt, Germany

  20. T. Heckmann; Shiuan-Ying Peng; T. Börnhorst; Ying-Chih Liao; P. Scharfer; W. Schabel,
    Band Gap Induced by Halide Gradiant for Self-Passivating Perovskite Solar Cells (Poster),
    European Coating Symposium 2019, 08. - 11. September 2019, Heidelberg, Germany