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
Validierung Untersuchungen zur Validierung eines Stofftransportmodells für poröse Strukturen zu vergeben ab sofort
Trockner Simulation Simulation und vergleichende Betrachtung der Nachtrocknungsverfahren von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien Rieke Banzhaf abgeschlossen 10/2020
Stofftransport in porösen Schichten Implementierung eines neuen Transportmodells für den Stofftransport in porösen Schichten Hannah Lepère abgeschlossen 11/2020
Stofftransport in porösen Schichten Untersuchung des Einflusses des Systemdrucks und der Struktureigenschaften auf den Stofftransport in porösen Schichten Felix Hollert abgeschlossen 07/2021
Stofftransport in porösen Schichten Validierung eines neuen Transportmodells für den Stofftransport in porösen Schichten Johannes Dörr abgeschlossen 04/2021
Sorption in LIB-Kathoden Fortgeschrittene Untersuchungen zu Feuchteaufnahme und Sorptionsverhalten von Wasser in Elektroden für Li-Ionen Batterien Aliénor Potthoff abgeschlossen 12/2021
Sorption Kathodenmaterialien Untersuchungen und Modellierung der Feuchteaufnahme und des Sorptionsverhaltens von Wasser in Kathoden für Li-Ionen Batterien Lukas Madlindl abgeschlossen 01/2023
Recycling von Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung der Trocknungskinetik und -selektivität bei der thermischen Behandlung in Batterierecyclingprozesse zu vergeben ab sofort
Recycling von Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung des Stofftransports von Elektrolytlösemitteln bei alternativen Recyclingverfahren für Li-Ionen Batteriezellen Lukas Voß abgeschlossen 08/2022
Nachtrocknung von LIB-Elektroden Experimenteller Vergleich von adsorbierenden und absorbierenden Stoffsystem beim Stofftransport in porösen Schichten Natalie Streller abgeschlossen 01/2022
Nachtrocknung von LIB-Elektroden Untersuchungen zum Stofftransport in Elektroden von Li-Ionen Batterien während des Feuchtemanagements und der Nachtrocknung Philipp Barbig abgeschlossen März 2023
Lithium-Ionen-Batterien Fortgeschrittene Untersuchungen zum Sorptionsverhalten von Li-Ion-Batterie Elektroden zu vergeben ab sofort
Lithium-Ionen-Batterien Simulation des Nassfilmhöhenprofils bei der Schlitzgussbeschichtung von Li-Ionen-Batterieelektroden Alexander Hoffmann abgeschlossen 05/2021
Lithium-Ionen-Batterien Weiterentwicklung eines theoretischen Modells zur Beschreibung der Randbereiche bei der Schlitzgussbeschichtung Christian Wachsmann abgeschlossen 09/2020
Recycling von Lithium-Ionen-Batterien Untersuchung des Stofftransports von Elektrolytlösemitteln in porösen, partikulären Systemen bei Recyclingverfahren für Li-Ionen Batteriezellen Philipp Bannert abgeschlossen 11/2022
Hiwi-Stellen
Forschungsthema Titel Bearbeiter Datum
Sorptionsmessungen Durchführung von Experimenten an der Magnetschwebewaage Johannes Dörr abgeschlossen 09/2022
Skalenkopplung Kopplung des Stofftransports in porösen Schichten mit dem Stofftransport in Polymerfilmen Anh Thi Pham abgeschlossen 06/2022
Solver-Programmierung Entwicklung eines Trocknungstools für LIB Elektroden Nicolas Korell abgeschlossen 05/2022
Simulation Nachtrocknung Simulation von Sorptionsprozessen der LIB-Elektroden entlang der Prozesskette Hannah Lepère abgeschlossen 04/2022
LIB-Recycling Rückgewinnung der Elektrolytlösemittel beim mechanisch-thermischen Recycling von LIB Kassian Armbruster abgeschlossen 06/2021
Lithium-Ionen-Batterien Weiterentwicklung eines Simulationsprogramms zur Nachtrocknung von Batterieelektroden im Vakuumofen Guohui Yang abgeschlossen 06/2020

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