Doktorand:in – Modellierung und Simulation von Festkörperbatterien (m/w/d)

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 7.500 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Im Institut für Energie­technologien – 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 und wie Elektro­lyseure zu einer Wasserstoff-Energie­wirt­schaft beitragen können, sind weitere spannende Projekte, mit denen wir uns befassen. Ziel der Forschungs- und Entwicklungs­arbeiten sind kosten­günstige Batterien, Brenn­stoff­zellen und Elektro­lyseure mit verbesserter Energie- und Leistungs­dichte, längerer Lebens­dauer und maximaler Sicher­heit! Erfahren Sie hier mehr über unsere Mission und zukunfts­weisende Projekte: fz-juelich.de/de/iet/iet-1.

Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als

Doktorand:in – Modellierung und Simulation von Festkörperbatterien (w/m/d)

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 intrinsischen Sicher­heit, ihrer hohen Energie­dichte und ihrer verlängerten Lebens­dauer eine der viel­versprechendsten elektro­chemischen Energie­speicher­technologien der nächsten Generation dar. Allerdings stehen diese Systeme noch vor mehreren Heraus­forderungen, darunter die begrenzte ionische Leit­fähig­keit vieler Fest­elektrolyte, hohe Grenz­flächen­wider­stände sowie Skalierungs- und Herstellungs­probleme. Zudem sind die mechanischen und elektro­chemischen Stabilitäten der Material­grenz­flächen entscheidend für die lang­fristige Leistungs­fähig­keit und Zyklen­stabilität. Daher werden in diesem Projekt neue Materialien für Fest­körper­batterie­anwendungen erforscht und entwickelt sowie mit fort­schritt­lichen Operando-Methoden charakterisiert und über Modellierung und Simulation parametrisiert.

Ihre Aufgaben im Detail:

• Literaturrecherche zum Stand der Forschung
• Entwicklung von physik­basierten Modellen zur Simulation von Fest­körper­batterien
• Experimentelle Arbeit zur Parametrisierung und Validierung der Simulationen
• Analyse und Evaluation der Daten und Ergebnisse
• Präsentation der Aktivitäten und Ergebnisse in internen Meetings, bei öffentlichen Präsentationen und in wissen­schaftlichen Publikationen
• Unterstützung bei allgemeinen Labor­aufgaben einschließlich der Geräte­koordination und der Einhaltung von Sicher­heits­richtlinien in Zusammen­arbeit mit dem Team

• Masterabschluss mit hervor­ragenden Noten der Material­wissen­schaften, der Physik, des Ingenieur­wesens, der Chemie oder einer anderen relevanten Disziplin
• Frühere Erfahrungen und Kenntnisse in der Elektrochemie und Fest­körper­chemie
• Ausgezeichnete Mathematik­kenntnisse und Programmier­kenntnisse in MATLAB oder einer ähnlichen Programmier­sprache
• Starkes Interesse an einer praktischen Forschungs­weise
• Hervorragende Fähigkeit zur Zusammen­arbeit und Kommunikation sowie Teamfähigkeit
• Ausgeprägte Fähigkeit zur Selbstmotivation und selbstständige Arbeitsweise
• Sehr gute Englisch­kenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hoch­aktuellen gesellschaft­lich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglich­keit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir unter­stützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

• Eine hoch motivierte Arbeits­gruppe sowie ein inter­nationales und inter­disziplinäres Arbeits­umfeld in einer der größten Forschungs­einrichtungen in Europa
• Hervorragende wissen­schaft­liche und technische Infra­struktur
• Möglichkeit zur Teilnahme an (inter­nationalen) Konferenzen und Projekt­treffen
• Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre:n wissen­schaft­liche:n Betreuer:in
• Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z. B. im Homeoffice
• Flexible Arbeits­zeiten und 30 Tage Urlaub
• Einen großen Forschungs­campus im Grünen, der beste Möglich­keiten zur Vernetzung mit Kolleg:innen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet
• Weiterentwicklung Ihrer persön­lichen Stärken, z. B. durch ein umfang­reiches Trainings­angebot; ein strukturiertes Programm mit Weiter­bildungs- und Vernetzungs­angeboten speziell für Promovierende über JuDocS, das Jülich Center for Doctoral Researchers and Supervisors: fz-juelich.de/en/judocs

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

Die Position ist auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt analog der Entgelt­gruppe 13 (75 %) des Tarif­vertrags für den öffent­lichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monats­gehaltes als Sonder­zahlung („Weihnachtsgeld“). Die monat­lichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte der Seite des BMI: go.fzj.de/bmi.tvoed.entgelt. Informationen zur Promotion im Forschungs­zentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: go.fzj.de/Promotion.