Klemens Klemens

M.Sc. Julian Klemens

  • 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
Titel Forschungsthema Bearbeiter Datum
Lithium-Ionen-Batterien / Trocknungstechnik Untersuchung des Einflusses von Prozess- und Materialparametern bei der Trocknung von Batterieelektroden verschiedener Materialsysteme mit strahlungsbasiertem Energieeintrag. Julian Borho abgeschlossen 12/2022
Natrium-Ionen-Baterrien Untersuchung des Trocknungsverhaltens und der Ausbildung der Mikrostruktur von Anoden für Natrium-Ionen-Batterien Nadine Zimmerer abgeschlossen 12/2020
Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung der Schlitzgussbeschichtung von simultanen Multilagen für Lithium-Ionen-Batterien Wenhan Deng abgeschlossen 06/2021
Natrium-Ionen Batterien Oberflächenmodifizierung von Kathodenmaterialien für deren Einsatz in Feststoffbatterien Manuella Nketscha abgeschlossen 05/2020
Lithium Ionen Batterien Untersuchung der Prozessierung und Strukturoptimierung von Elektroden für Lithium-Ionen und Natrium-Ionen-Batterien Carolyn Reinhold abgeschlossen 04/2022
Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung der Strukturoptimierung und des Trocknungsverhaltens von mehrlagigen Elektroden mit verschiedenen Partikelmorphologien von Kathoden für Li-Ionen-Batterien David Burger abgeschlossen 04/2022
Natrium-Ionen Batterien Elektrochemische Untersuchung von Hard Carbon als Aktivmaterial der Anode für die Natrium-Ionen Batterien Chaima Hamrita abgeschlossen 04/2021
Natrium-Ionen-Batterien Untersuchung des Einflusses der Pastenformulierung und der Prozessbedingungen auf die Herstellung und die sich ausbildende Mikrostruktur von einzel- und mehrlagigen Hard Carbon Elektroden für Natrium-Ionen-Batterien Jara Abu Tayeh abgeschlossen 04/2021
Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung des Trocknungsverhaltens von Batteriepasten mit nanoporösen Partikeln für Kathoden von Li-Ionen-Batterien Eike Herbst abgeschlossen 04/2021
Lithium-Ionen-Batterien Einfluss der Trocknungsbedingungen auf die Bindermigration in Elektroden mit additivgestütztem Gelverhalten des Slurry Leonard Brilmayer abgeschlossen 02/2023
Natrium-Ionen-Batterie Untersuchung von Materialeigenschaften der Anode von Natrium-Ionen-Batterien bei Variation von Feststoffgehalt und Additivanteil Stefan Wacker abgeschlossen 02/2020
Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung des Zusammenhangs zwischen der Porenentleerung und dem Trocknungsverlauf von Batterieelektroden Lisa Frankenhauser abgeschlossen 01/2023
Natrium-Ionen-Batterie Untersuchung und Vergleich der Prozessierung von Aktivkomponenten der Anode von Lithium-Ionen- und Natrium-Ionen-Batterien Ziying Wen abgeschlossen 01/2020
Studentische Hilfskräfte
Titel Forschungsthema Bearbeiter Datum
Lithium-Ionen-Batterien Optimierung von Lithium-Ionen-Batterieelektroden und Entwicklung von Natrium-Ionen Batterien innerhalb des Forschungsclusters POLiS Ab sofort
Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung der Prozessierung von Hochleistungs-Anoden aus Silicium-Kohlenstoff-Kompositen (SiC) Niklas Könnecke abgeschlossen 02/2022
Post Lithium Storage - Cluster of Excellence Entwicklung der Batterie der Zukunft innerhalb des Forschungsclusters PoLiS Jannik Betz abgeschlossen
Post Lithium Storage - Cluster of Excellence Entwicklung der Batterie der Zukunft innerhalb des Forschungsclusters PoLiS Carolyn Reinhold abgeschlossen 10/2021
Post Lithium Storage - Cluster of Excellence Entwicklung der Batterie der Zukunft innerhalb des Forschungsclusters PoLiS Jara Abu Tayeh abgeschlossen 10/2020
Post Lithium Storage - Cluster of Excellence Entwicklung der Batterie der Zukunft innerhalb des Forschungsclusters PoLiS Oliver Stratil abgeschlossen 02/2021

Awards

  1. Poster Award (2nd place), International Battery Production Conference (IBPC), 01. - 02. November 2021, Braunschweig, Germany

  2. GVT/DECHEMA Poster Award (1st place), European Coating Symposium (ECS), 08.-11.
    September 2019, Heidelberg, Germany.

Publications

  1. Tracing the technology development and trends of hard carbon anode materials - A market and patent analysis; H. Liu, M. Baumann, X. Dou, J. Klemens, L. Schneider, A. K. Wurba, M. Häringer, P. Scharfer, H. Ehrenberg, W. Schabel, J. Fleischer, N. Aßen, M. Weil. In: Journal of Energy Storage, 12/2022, https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105964

  2. Transport Properties in Electrodes for Lithium-Ion Batteries: Comparison of Compact versus Porous NCM Particles; L. Schneider, J.Klemens, E. C. Herbst, M. Müller, P. Scharfer, W. Schabel, W. Bauer. In: Journal of The Electrochemical Society, 10/2022, DOI 10.1149/1945-7111/ac9c37

  3. Optimization of Edge Quality in the Slot-Die Coating Process of High-Capacity Lithium-Ion Battery Electrodes; S. Spiegel, A. Hoffmann, J. Klemens, P. Scharfer, W. Schabel. In: Energy Technology, 09/2022, https://doi.org/10.1002/ente.202200684

  4. Drying of NCM cathode electrodes with porous, nanostructured particles versus compact solid particles: Comparative study of binder migration as a function of drying conditions; J. Klemens, L. Schneider, E. Herbst, N. Bohn, M. Müller, W. Bauer, P. Scharfer and W. Schabel. In: Energy Technology 2022, DOI: 10.1002/ente.202100985

  5. Investigation of Parameters Influencing the Producibility of Anodes for Sodium-Ion Battery Cells; J. Hofmann; A.-K. Wurba; B. Bold; S. Maliha; P. Schollenmeyer; J. Fleischer (wbk-KIT); J. Klemens; P. Scharfer; W. Schabel (TFT-KIT). In: Congress of the German Academic Association for Production Technology, Sept. 2020 (pp. 171-181). Springer, Berlin, Heidelberg.

  6. Development of a Parallel Product-Production Co-design for an Agile Battery Cell Production System; Ruhland, J.; Storz, T.; Kößler, F.; Ebel, A.; Sawodny, J.; Hillenbrand, J.; Gönnheimer, P.; Overbeck, L.; Lanza, G.; Hagen, M.; Tübke, J.; Gandert, J.; Paarmann, S.; Wetzel, T.; Mohacsi, J.; Altvater, A.; Spiegel, S.; Klemens, J.; Scharfer, P.; Schabel, W.; Nowoseltschenko, K.; Müller-Welt, M.; Philip, P.; Bause, K.; Albers, A.; Schall, D.; Grün, T.; Hiller, M.; de Biasi, L.; Ehrenberger, H. & Fleischer, J. (2021). In: Springer, S. 96-104. 10.1007/978-3-030-90700-6_3

Presentations and Talks

  1. J. Klemens, D. Burger, S. Spiegel, P. Scharfer, W. Schabel

    Drying of structure-optimized multilayer electrodes with different particle morphologies for sodium-ion batteries (Talk)

    21th International Coating Science and Technology Symposium, ISCST 2022, 11.-14. September 2022, Minneapolis, Minnesota, USA

  2. S. Spiegel; A. Hoffmann; J. Klemens; P. Scharfer; W. Schabel,
    Simultaneous double-sided coating of Li-ion battery electrodes: Investigation of edge formation for conventional and tensioned-web slot die coating (Talk),
    21th International Coating Science and Technology Symposium, ISCST 2022, 11.-14. September 2022, Minneapolis, Minnesota, USA

  3. A. Hoffmann, S. Spiegel; D. Burger; J. Klemens; P. Scharfer; W. Schabel

    About the slot die coating process of lithium-ion battery electrodes with regard to an optimized layer structure and edge quality (Poster)

    Dechema Jahrestagung 09/2022, Aachen, Germany

    Chemie Ingenieur Technik, DOI: 10.1002/cite.202255273

  4. D. Burger, A. Hoffmann, J. Klemens, P. Scharfer, W. Schabel

    Optimizing the production of Li‐ion batteries: Efficient drying of electrodes and savings by multilayer approach (Poster)

    Dechema Jahrestagung 09/2022, Aachen, Germany

    Chemie Ingenieur Technik, DOI: 10.1002/cite.202255278

  5. J. Klemens, D. Burger, S. Spiegel, P. Scharfer, W. Schabel

    Processing of structure-optimised lithium- and sodium-ion-battery electrodes (Talk)

    6th Thin Film Technology Forum, 05/2022, online

  6. S. Spiegel; T. Heckmann; A. Hoffmann; J. Klemens; P. Scharfer; W. Schabel,
    Recent Advances in Battery-Electrode Coating and Experimental and Simulative Edge Formation Aspects (Poster),
    Batterieforum Deutschland 2022, 25. Januar 2022, online, Germany
  7. Julian Klemens, Eike Herbst, David Burger, Dr.-Ing. Philip Scharfer, Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Schabel
    Drying mechanisms of single- and multilayer battery electrodes with porous and compact particles (Vortrag)
    Jahrestreffen ProcessNet-Fachgruppe Trocknungstechnik, 10.-11.03.2022, Frankfurt
     
  8. Julian Klemens, Dr. Anna Smith (KIT-IAM), Dr.-Ing. Philip Scharfer, Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Schabel
    Electrode processing and developement of sodium-ion cells (Vortrag)
    POLiS (Post Lithium Storage Cluster of Excellence) – Transfertag Workshop: Emerging Technologies – From Research to Manufacturing (digital)

  9. Julian Klemens, Luca Schneider, Eike Christian Herbst, Nicole Bohn, Marcus Müller, Werner Bauer, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel
    Investigation of binder migration for NCM cathode slurries with compact and nanoporous particles (Poster)
    International Battery Production Conference (IBPC), 01.-02. November 2021, Braunschweig, Germany

  10. Julian Klemens, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Processing of post-Li battery electrodes and challenges to enhance electrode properties (Vortrag)

    Karlsruhe Institute of Technology, Zentrum Energie, Vortragsreihe ENERGIE – Forschung. Forum. Fragen

  11. Julian Klemens, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Film processing of battery electrodes for sodium-ion batteries along the process chain in relation to particle properties (Vortrag)

    European Coating Symposium (ECS), 06. - 09.09.2021, Belgium

  12. Julian Klemens, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Influence of particle properties on battery processing (Vortrag)

    5th Thin Film Technology Forum, 24-25.Juni 2021, Karlsruhe

  13. Wilhelm Schabel, Philip Scharfer, Julian Klemens, Sandro Spiegel

    COATINGTECHNOLOGIES FOR ELECTRODES

    Kompetenznetzwerk Lithium-Ionen-Batterien (KLiB), 19.05.2021, Germany

  14. Julian Klemens, Nadine Zimmerer, Eike Herbst, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Influence of particle properties on the processing of hard carbon anodes and nanostructured cathode materials for use in sodium-ion batteries (Poster)

    Kraftwerk Batterie, 27.-29.04.2021

  15. Julian Klemens, Nadine Zimmerer, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel,Luca Schneider, Marcel Häringer, Marcus Müller, Werner Bauer, Helmut Ehrenberg,Ann-Kathrin Wurba, Janna Hofmann, Jürgen Fleischer (Poster)

    Investigation of future electrode materials processability

    Batterieforum Deutschland, 2.2.2021

  16. Julian Klemens, Nadine Zimmerer, Eike Herbst, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Investigation of drying and microstructure formation for sodium-ion-battery electrodes as a function of particle properties (Poster)

    Jahrestreffen ProcessNet-Fachgruppen; Fachausschuss Trocknungstechnik, 15.-16.03.2021, virtuell, Germany

  17. Julian Klemens, Philip Scharfer, Wilhelm Schabel

    Coating and Drying of Sodium-Ion-Battery Electrodes (Vortrag)

    International Sodium Battery Symposium 2021 (digital event), 13.-14.01.2021, Fraunhofer IKTS, Dresden

  18. Julian Klemens; Nadine Zimmerer; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    Post Lithium Storage – Processing of Sodium Ion Battery Electrodes (Poster),
    International Battery Production Conference (IBPC), 02.-03.     November 2020, Braunschweig,
    Germany.

  19. Ann-Kathrin Wurba1, Janna Hofmann1, Jürgen Fleischer1, Julian Klemens², Philip Scharfer², Wilhelm Schabel²

    1wbk Institute of Production Science, ²Thin Film Technology (TFT, KIT)

    Identifying the influence of the particle size and morphology of electrode materials on the process of calendaring,

    International Battery Production Conference (IBPC), 02.-03. November 2020, Braunschweig,
    Germany.

  20. Andreas Altvater; Sandro Spiegel; Julian Klemens; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    FlexCAD – Flexible Coater and Dryer for Battery Electrodes (Poster),
    International Battery Production Conference (IBPC), 02.-03.     November 2020, Braunschweig,
    Germany.

  21. Julian Klemens; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel, Coating and Drying of Sodium-Ion-Battery Electrodes (Poster), Material Science Conference (MSE), 21.-25. September 2020, Germany.
  22. Julian Klemens; Sandro Spiegel, Andreas Altvater; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    Post Lithium Storage – Potential and Challenges (Poster),
    International Battery Production Conference (IBPC), 03.-05. November 2019, Braunschweig,
    Germany.
  23. Andreas Altvater; Sandro Spiegel; Julian Klemens; Tobias Storz; Jürgen Fleischer; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    Invenstigation of format-flexible coating processes with quality impact on electrodes (Poster),
    International Battery Production Conference (IBPC), 03.-05. November 2019, Braunschweig, Germany.
  24. Julian Klemens; Janna Hofmann; Sami Maliha; Jürgen Fleischer; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    Post Lithium Storage – Scale-up of materials and cell producibility (Poster),
    POLiS Conclave, 10.-11. Oktober 2019, Ulm, Germany.
  25. Julian Klemens; Sandro Spiegel; Andreas Altvater; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    Energy Storage beyond Lithium – Challenges of Processing (Poster),
    European Coating Symposium (ECS), 08.-11. September 2019, Heidelberg, Germany
  26. Andreas Altvater; Sandro Spiegel; Julian Klemens; Tobias Storz; Jürgen Fleischer; Philip Scharfer; Wilhelm Schabel,
    SmartBatteryMaker (SMB) – Developement of a flexible coating and drying process (Poster),
    European Coating Symposium (ECS), 08.-11. September 2019, Heidelberg, Germany.