Doktorand - Optimierung Von Anoden-aktivmaterialien - Duesseldorf, Deutschland - Forschungszentrum Jülich

Forschungszentrum Jülich

Geprüftes Unternehmen

Duesseldorf, Deutschland

vor 1 Tag

Geschrieben von:

Lena Wagner

beBee Recruiter

Beschreibung

Am Institut für Energie
- und Klimaforschung - Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1) arbeiten wir in einem dynamischen und internationalen Team von über einhundert Materialwissenschaftlern, Chemikern, Physikern, Maschinenbauern und technischen Mitarbeitern an der Entwicklung fortschrittlicher Energiewandler und Hochleistungsspeicher für die Energiewende. Dabei umfassen wir ein breites Technologiefeld, von der oxidkeramische Brennstoffzellen über Festkörper-Batterien, Wärmedämmschichten für Gasturbinen bis hin zu Gastrennmembranen. Den Schwerpunkt bilden in allen diesen Technologien die anorganische Materialien, die als Funktionsschichten aus Pulvern oder über die Gasphase prozessiert werden. Hierfür verwenden wir skalierbare, industrierelevante Verfahren die eine schnelle Übertragung unserer Forschungsergebnisse in die Industrie sicherstellen. Damit trägt unsere Arbeit maßgeblich dazu bei, die Kluft zwischen Grundlagenwissenschaft und Anwendung zu schließen.

**Ihre Aufgaben**:
Zukünftige Batterietechnologien sind dringend notwendig, um Elektromobilität und Heimspeicher noch schneller und leistungsfähiger zu machen. Um die Batterieleistung und Energiedichte auf Zellebene zu erhöhen, sollen Elektrodenmaterialien gezielt für Hochleistungszellen optimiert und der Anteil passiver Komponenten (z. B. Stromabnehmer) reduziert werden. Diese Ziele können durch neue Ansätze zur Herstellung von kohlenstoffbasierten Trägerstrukturen (vor allem aus Graphenoxid) mit nanoskaligen Aktivmaterialien erreicht werden.
Daher sollen in Rahmen der Doktorarbeit bekannte Materialien für die negative und positive Elektroden auf Basis von Graphenoxid erforscht und durch gezielte Modifikation für die Kombination mit flüssigen oder festen Elektrolyten optimiert werden. Am Ende des Projektes sollen leistungsfähige Aktivmaterialien für die Elektroden mit industrieller Relevanz und Hochleistungszellen demonstriert werden.

Die Arbeit findet im Rahmen eines deutsch-französischen Projektes zum Thema Hochleistungsbatterien statt und beinhaltet auch einen Forschungsaufenthalt in Frankreich.

Ihre Aufgaben umfassen dabei im Wesentlichen:

- Verwendung modernster Synthese-Verfahren zur Herstellung Graphenoxid-basierter Aktivmaterialien
- Optimierung des Prozesses, um eine möglichst hohe Ausbeute und optimierte Verteilung der Dotierstoffe zu erhalten
- Herstellen von freistehenden Elektroden sowie Modellzellen auf Basis verschiedener flüssiger und fester Elektrolyte sowie deren elektrochemische Charakterisierung
- Optimierung der Aktivmaterialien um eine möglichst hohe Leistung zu erreichen und damit die industrielle Relevanz zu demonstrieren
Charakterisierung der Materialien, Zellen sowie ggf. Degradationsphänomene mittels fortschrittlicher Analysemethoden (u.a. Röntgendiffraktometrie, Elektronenmikroskopie (SEM), Sekundär Ionen Massen Spektroskopie (SIMS), Optische Emissions Spektroskopie (OES), Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS))
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Die Kandidatin oder der Kandidat kann somit bei der Doktorarbeit industrierelevante Kenntnisse über den kompletten Herstellungsprozess von zukünftigen Batteriesystemen sammeln - von der Materialsynthese bis hin zur Charakterisierung.

**Ihr Profil**:

- Erfolgreich abgeschlossenes Masterstudium im Bereich Chemie, der Material
- oder Ingenieurwissenschaften oder einem ähnlichen Bereich
- Sehr gute Kenntnisse im Bereich Festkörperchemie und Werkstofftechnik
- Erfahrung im Bereich Präparation / Herstellung / Herstellverfahren von anorganischen Materialien
- Kenntnisse im Bereich Elektrochemie sind von Vorteil
- Fließende Englischkenntnisse in Wort und Schrift
- Ein hohes Maß an Teamfähigkeit und Flexibilität sowie die Bereitschaft zu großem Engagement

**Unser Angebot**:
Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten
- Die Arbeiten werden in einem starken, international anerkannten Team in einer der größten und bestausgestatteten Forschungseinrichtungen in Europa durchgeführt
- Sie wirken in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Konsortium aus Universitäten und weiteren nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen mit
- Sie haben die Möglichkeit, an Projekttreffen und Tagungen teilzunehmen und ihre Ergebnisse zu präsentieren (Online
- und Präsenzveranstaltungen)
- Ihre persönlichen Stärken, können Sie zudem durch unser ein umfangreiches Weiterbildungsangebot im Rahmen der Graduiertenschule HITEC weiterentwickeln (Online
- und Präsenzveranstaltungen)
- Ihre kontinuierliche fachliche Betreuung wird durch Ihren wissenschaftlichen Betreuer Dr. Martin Finsterbusch übernommen
- Die Promotion wird an der Universität Duisburg-Essen bei Frau Prof. Dr. Dina Fattakhova-Rohlfing (Doktormutter) durchgeführt
- 30 Tage Urlaub (in Abhängigkeit des gewählten Arbeitszeitmodells) sowie alle Brückentage und zwischen Weihnachten