Doktorand - Optimierung Von Anoden-aktivmaterialien
vor 4 Monaten
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
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Doktorand - Polymerbasierte Organische Batterien
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitBatterien bewegen unsere Welt und sind allgegenwärtig. Sie sind das Herzstück von Energiespeichersystemen und bieten Lösungen für eine Vielzahl möglicher Anwendungen. Am Helmholtz-Institut Münster: Ionenleitung in der Energiespeicherung (IEK-12 / HI MS) fokussieren wir uns auf die Elektrolytforschung als Schlüsselbereich für zukünftige...
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Doktorand - Synthese Und Skalierung Von
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitAm 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...
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Doktorand - Optimierung Von
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitDie Energiewende braucht Wasserstoff - und das schnell und in großen Mengen. In Laboren arbeiten Wissenschaftler:innen daran, den Wirkungsgrad für die Wasserstofferzeugung zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Wasserstoffmenge, die pro eingesetzter elektrischer Energiemenge z.B. mittels Wasserelektrolyse produziert werden kann, gesteigert werden. Aber wie...
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Doktorand in Der Chemie Institut Für Anorganische
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Universität zu Köln Vollzeit**Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät** **Doktorand*in der Chemie** **Institut für Anorganische Chemie | Nanostrukturierte Zelluläre Materialien ***: Wir sind eine der größten und ältesten Universitäten Europas und gehören zu den größten Arbeitgeber*innen in unserer Region. Durch unser breites Fächerspektrum, die dynamische Entwicklung...
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Doktorand - Erstellung Von Regionalen
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitDie Energiewende ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit, und sie ist aktuell geprägt durch eine unvergleichlich hohe Dynamik bei der Anpassung politischer Zielsetzungen sowie bei der Erforschung, Weiterentwicklung und Implementierung beitragsfähiger Techniken. Am Institut für Energie - und Klimaforschung - Technoökonomische Systemanalyse...
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Doktorand - Kostenoptimale Direct Air Capture and
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitAm Institut für Energie **Ihre Aufgaben**: - Erstellung einer Modellstruktur zur Abbildung der DACS-Systeme im FINE-Framework - Standortspezifische Auswahl der Technologie zur Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft inkl. deren technische Auslegung und der Ableitung von Skalierungseffekten - Parametrierung und Auslegung des Energieversorgungssystems der...
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Doktorand - Entwicklung Nationaler Strategien Zur
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitDie Energiewende ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit, und sie ist aktuell geprägt durch eine unvergleichlich hohe Dynamik bei der Anpassung politischer Zielsetzungen sowie bei der Erforschung, Weiterentwicklung und Implementierung beitragsfähiger Techniken. Am Institut für Energie - und Klimaforschung - Technoökonomische Systemanalyse...
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Doktorand - Nachhaltige Methanolsynthese Für Die
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitDer Weg zu einem nachhaltigen Energiesystem erfordert den Einsatz neuartiger, effizienter Technologien zur Umwandlung von treibhausgasfreien Sekundärenergieträgern, gewonnen aus erneuerbaren Energien. Am Institut für Energie - und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14) widmen wir uns der Umsetzung grundlegender und praktischer...
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Doktorand - Profilreaktor-modell Für
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitGrüne und nachhaltige Kraftstoffe werden in Zukunft dort benötigt, wo große Massen über eine lange Strecke transportiert werden müssen. Das betrifft große Frachtschiffe, Langstreckenflugzeuge, den langlaufenden Straßengüterverkehr sowie die Pkw-Bestandsflotte, solange die sicherlich viele Jahre dauernde Elektrifizierung dieses Transportbereiches noch...
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Doktorand - Funktionsmaterialien
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitIm Institut für Energie - und Klimaforschung - Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9) forschen wir zu hochaktuellen Themen rund um die Energiewende und den Strukturwandel. Dabei beschäftigen wir uns zum Beispiel mit der Batterie der Zukunft und erforschen neuartige Batteriekonzepte. Wie man das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) vom Klimakiller zum Rohstoff der...
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Doktorand - Spektroskopische Verfahren An
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitBatterien bewegen unsere Welt und sind allgegenwärtig. Sie sind das Herzstück von Energiespeichersystemen und bieten Lösungen für eine Vielzahl möglicher Anwendungen. Am Helmholtz-Institut Münster - Ionenleiter für Energiespeicher (IEK-12 / HI MS) fokussieren wir uns auf die Elektrolytforschung als Schlüsselbereich für zukünftige Batteriekonzepte....
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Doktorand - Nachhaltigkeitsbewertung Von Prozessen
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitBei uns haben Sie die Chance das neu gegründete Institut für nachhaltige Wasserstoffwirtschaft (INW) von Beginn an mit Ihren Ideen zu begleiten. Das INW bildet mit der H2-Demonstrationsregion das "Helmholtz-Cluster für nachhaltige und Infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft" (HC-H2). Hier werden wissenschaftliche Grundlagen im Bereich innovativer...
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Doktorand - Polymerbasierte Lithiummetallbatterien
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitBatterien bewegen unsere Welt und sind allgegenwärtig. Sie sind das Herzstück von Energiespeichersystemen und bieten Lösungen für eine Vielzahl möglicher Anwendungen. Am Helmholtz-Institut Münster: Ionenleitung in der Energiespeicherung (IEK-12) fokussieren wir uns auf die Elektrolytforschung als Schlüsselbereich für zukünftige Batteriekonzepte....
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Postdoc - Synthese Und Skalierung Von
vor 3 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Forschungszentrum Jülich VollzeitAm 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...
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Technische r Assistent in Am Geographischen Institut
vor 4 Monaten
Duesseldorf, Deutschland Universität zu Köln Vollzeit**Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät** **Technische*r Assistent*in** **Geo-Labor | Geographisches Institut**: Wir sind eine der größten und ältesten Universitäten Europas und gehören zu den größten Arbeitgeber*innen in unserer Region. Durch unser breites Fächerspektrum, die dynamische Entwicklung unserer Forschungsschwerpunkte und unseren...
