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Ausschreibender Bereich: IEK-9 - Grundlagen der Elektrochemie
Kennziffer: 2020M-044, Materialwissenschaften, Physik, Ingenieurwesen, Chemie

Masterarbeit: Synthese, Charakterisierung und elektrochemische Analyse von Elektrodenmaterialien für Festkörper-Batterieanwendungen

Die Anwendung elektrochemischer Speichergeräte, wie Li-Ionen-Batterien, reicht von kleinen tragbaren elektronischen Geräten, über große Elektrofahrzeuge bis hin zu stationären Energiespeichern für erneuerbare Energien. Die Brandunfallgefahr, der dabei eingesetzten Batterien, ist jedoch ein hohes Sicherheitsrisiko. Neuartige Festköperbatterien stellen aufgrund ihrer inhärenten Sicherheit, ihrer hohen Energiedichte und ihrer verlängerten Lebensdauer, eine der vielversprechendsten elektrochemischen Energiespeichertechnologien der nächsten Generation dar. Daher werden in diesem Projekt neue Materialen für Festkörperbatterieanwendungen erforscht und entwickelt.

Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen dieser Arbeit sollen aktive Elektrodenmaterialien für Festkörperbatterien synthetisiert und diese elektrochemisch und materialwissenschaftlich charakterisiert werden. Es sollen neue Syntheserouten etabliert werden, die Elektrodenmaterialien mit speziellen Mikrostrukturen und Morphologien erzielen. Ferner werden die physikalischen und elektrochemischen Eigenschaften der erzeugten Elektrodenmaterialien experimentell charakterisiert. Die Weiterentwicklung der erzeugten Materialien als Werkstoff in Festkörperbatterien, zur Bewertung und Optimierung der elektrochemischen Eigenschaften, wird ebenfalls erwartet, um die Forschungsergebnisse zu demonstrieren und potentielle industrielle Nutzbarkeit aufzuzeigen.

Folgende Arbeitspakete sollen dabei bearbeitet werden:

  • Literaturrecherche der state-of-the-art Batterieforschung
  • Synthese von Aktivmaterialien für Batterieanwendungen (Sol-Gel Synthese, Festkörpersynthese und reaktives Sintern)
  • Charakterisierung der Materialeigenschaften und der elektrochemischen Eigenschaften unter Verwendung von SEM-EDAX, XRD, XPS, TGA, EIS, CV, GCPL usw.
  • Weiterentwicklung der elektrodenaktiven Materialien zu Festkörperbatterien und Optimierung der elektrochemischen Leistung
  • Präsentieren der Aktivitäten und Ergebnisse in internen Memos, öffentlichen Präsentationen und wissenschaftlichen Veröffentlichungen

Anforderungen

  • Sehr gute Leistungen in Ihrem Studium der Materialwissenschaften, Physik, Ingenieurwesen, Chemie oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Interesse an aktuellen energietechnischen und –wirtschaftlichen Fragestellungen
  • Erfahrungen und Kenntnisse in der Elektrochemie oder Festkörperelektrochemie
  • Starkes Interesse an einem praktischen Forschungsumfeld
  • Hervorragend in Zusammenarbeit, Kommunikation und Teamfähigkeit
  • Selbstmotiviert und in der Lage, selbständig zu arbeiten
  • Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift sind obligatorisch

Unser Angebot

  • Internationales Forschungsumfeld und Möglichkeiten für internationale Zusammenarbeit
  • Ein ausgezeichnetes und freundliches Umfeld, um auf internationaler Ebene qualitativ hochwertige Forschung zu betreiben
  • Multidisziplinäres Arbeitsumfeld mit modernsten Geräten und Infrastrukturen
  • Intensive Betreuung der Arbeit vor Ort
  • Teilnahme an nationalen und internationalen Konferenzen, um Forschungsergebnisse zu präsentieren und weitere Kompetenzen zu entwickeln
  • Ein umfassendes Weiterbildungsprogramm

Die ausgeschriebene Stelle ermöglicht es sich Erfahrung und Fachwissen anzueignen, um sowohl in die Wissenschaft als auch in die Industrie einzusteigen, und bietet wichtige Kontakte für hervorragende zukünftige Karrieremöglichkeiten.

Ansprechpartner
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Dr. Hermann Tempel
h.tempel@fz-juelich.de

Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-9: Grundlagen der Elektrochemie
Forschungszentrum Jülich