Postdoc - Synthese Und Skalierung Von

Am Institut für Energie
- und Klimaforschung - Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren (IEK-1) arbeiten wir in einem dynamischen und internationalen Team von über einhundert MaterialwissenschaftlerInnen, ChemikerInnen, PhysikerInnen, Maschinenbauern und technischen MitarbeiterInnen 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 nötig, um Elektromobilität und Heimspeicher noch günstiger, sicherer und leistungsfähiger zu machen. Festköperbatterien basierend auf oxid-keramischen Na-Ionenleitern (Elektrolyt) sind dabei der vielversprechendste Ansatz, Sicherheit und Leistungsfähigkeit wesentlich zu verbessern. Im Vergleich zu Li-basierten Systemen, weist Na deutliche Vorteile im Bereich Kosten und Nachhaltigkeit auf. Jedoch müssen die Elektrodenaktivmaterialien, besonders für die positiven Elektrode (Kathode), noch weiterentwickelt werden, um eine ähnliche Leistung wie heutige Li-basierte Aktivmaterialien aufzuweisen. Daher sollen in Rahmen der Projektarbeiten bekannte Materialien optimiert und neue Materialien, basierend auf theoretische Vorhersagen, erforscht werden. Am Ende des Projektes soll die industriell skalierbare Herstellung eines Hochleistungsaktivmaterials für Na-Festkörperbatterien 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 und Weiterentwicklung modernster, industriell etablierter(kontinuierlicher) Synthese-Verfahren zur Herstellung Na-basierter Kathodenaktivmaterialien
- Optimierung des Prozesses um eine möglichst hohe Ausbeute und optimierte Partikelmorphologie zu erhalten
- Modifikation der Synthese um Dotierstoffe einzubringen, welche die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen
- Herstellen von Modellzellen auf Basis verschiedener Festelektrolyte (polymer, keramisch, hybrid) sowie deren elektrochemische Charakterisierung
- Optimierung der Materialien und Zellen um eine möglichst hohe Leistung in den verschiedenen Zelldesigns 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 industrierelevante Kenntnisse über den kompletten Herstellungsprozess von zukünftigen Batteriesystemen sammeln - von der Materialsynthese bis hin zur Charakterisierung.

**Ihr Profil**:

- Erfolgreich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) im Bereich Chemie, Material
- oder Ingenieurwissenschaften (Chemieingenieur) oder vergleichbar mit anschließender Promotion
- 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 Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

- Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleginnen und Kollegen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet
- Die Arbeiten werden in einem starken, international anerkannten Team unter Leitung von Dr. Martin Finsterbusch 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 u