Masterarbeit – Analyse funktionaler Modell-Schichten für anodenfreie Na-Batterien mittels Rasterkraftmikroskopie

Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.600 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Im Institute of Energy Technologies – Grundlagen der Elektrochemie (IET-1) 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 Zukunft machen könnte, ist ein weiteres spannendes Thema, mit dem wir uns befassen. Ziel der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sind kostengünstige Batterien, Brennstoffzellen und Elektrolyseure mit verbesserter Energie- und Leistungsdichte, längerer Lebensdauer und maximaler Sicherheit! Hier erfahren Sie mehr über unsere Mission und zukunftsweisenden Projekte: go.fzj.de/iet-1.

Wir bieten zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine

Masterarbeit – Analyse funktionaler Modell-Schichten für anodenfreie Na-Batterien mittels Rasterkraftmikroskopie
Bitte lesen Sie die folgenden Angaben sorgfältig durch, bevor Sie sich bewerben.

Na-Ionen-Batterien sind eine chancenreiche Alternative zu Li-Ionen-Batterien für eine Wende zu umwelt­freundlichen und ressourcenschonenden Materialien und können gleichzeitig eine Lösungsstrategie für die wachsende Energienachfrage darstellen. Na-Batterien bleiben jedoch insbesondere wegen ihrer niedrigen gravimetrischen Energiedichte hinter der gegenwärtigen Li-Ionen-Speicher-Technologien zurück. Ein Ansatz sind anodenfreie Na-Batterien mit einer verbesserten gravimetrischen Energiedichte. In diesem Projekt werden diese funktionalen Schichten und verschiedene Elektrolytzusammensetzung für anodenfreie Na-Batterien anhand von Modellsystemen mit Rasterkraftmikroskopie untersucht, um die Entwicklung besonders geeigneter Material- und Zellkonzeote für zukünftige anodenfreie Na-Batterien zu identifizieren.

Ihre Aufgaben im Detail:

• Einarbeitung und Literaturrecherche zur Rasterkraftmikroskopie und Natrium-Ionen-Batterien
• Herstellung von Schichten / Beschichtung auf Metallsubstraten
• Materialwissenschaftliche Charakterisierung der Schichtsysteme und elektrochemische Analyse dieser in elektrochemischen Zellen
• Durchführung und Auswertung von fortschrittlichen rasterkraftmikroskopischen Versuchen in elektrochemischen Zellen
• Präparation von Proben mittels Ionenstrahlpolierens, mechanischen Polierens und/oder anderer Verfahren
• Korrelation der Ergebnisse mit Daten anderer Analysemethoden (SEM, Nanoindentation etc.), die von Kolleg:innen zur Verfügung gestellt werden
• Dokumentation der Arbeiten und der Ergebnisse im Rahmen der Masterarbeit

• Laufendes Masterstudium im Bereich Chemie, Physik, Materialwissenschaften oder einer vergleichbaren Disziplin
• Kenntnisse im Bereich der Rasterkraftmikroskopie und/oder Elektrochemie von Batterien sind von Vorteil
• Erste Erfahrungen im Bereich der Laborarbeit sind wünschenswert, vorzugsweise im Rahmen der physikalischen Chemie
• Erste Erfahrung im Programmieren (vorzugsweise Python) ist von Vorteil, aber nicht zwingend nötig
• Selbstständige und verantwortungsbewusste Arbeitsweise, Einsatzbereitschaft, hohes Maß an Teamfähigkeit sowie Freude an kooperativer Zusammenarbeit
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Sie erwartet ein vielseitiges Angebot:

• Sinnstiftende Aufgaben: Ihre Abschlussarbeit behandelt ein zukunftsorientiertes, gesellschaftlich relevantes Thema mit unmittelbarem Praxisbezug in einem internationalen Umfeld.
• Wissenschaftliches Umfeld: Sie erwarten eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung, moderne Technologien und eine qualifizierte Betreuung durch erfahrene Kolleg:innen.
• Flexibilität: Flexible Arbeitszeitgestaltung erleichtert Ihnen die Vereinbarkeit mit dem Studium.
• Gesundheit und Wohlbefinden: Ihre Gesundheit liegt uns am Herzen. Freuen Sie sich auf ein umfangreiches betriebliches Gesundheitsmanagement mit vielfältigen Angeboten – z. B. durch Beachvolleyball-Platz, Laufgruppen, Yoga-Kurse und vieles mehr. Zusätzlich stehen Ihnen unser betriebsärztlicher Dienst sowie ein erfahrenes Team der Sozialberatung direkt vor Ort zur Seite.
• Faire Vergütung: Ihre Abschlussarbeit wird bei uns angemessen vergütet.

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.