Entdecken Sie die Welt der Materialwissenschaft und werfen Sie einen Blick auf Ihre Zukunft. Wir suchen nach engagierten und motivierten Forschern, um gemeinsam mit uns Lösungen für unsere Herausforderungen zu finden.
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Doktorand:in – Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen (w/m/d)
Wasserstoff wird weltweit als ein essenzieller Baustein für die Transformation zu einem nachhaltigen und treibhausgasneutralen Energiesystem gesehen. Die Hochtemperatur-Wasserelektrolyse auf Basis der SOEC-Technologie gilt als eine der energieeffizientesten Technologien. Ein wesentlicher Bestandteil eines SOEC-Stacks ist das Dichtungsmaterial, mit dem die Gaszuführungen und Zellen verbunden und abgedichtet sind. Dieses Material muss bei hohen Temperaturen chemisch inert, unter langfristigen Betriebsbedingungen stabil sein und gleichzeitig einen optimierten Wärmeausdehnungskoeffizienten des keramischen Zellmaterials und des metallischen Gehäuses aufweisen. Glaskeramische Kompositlote sind Stand der Technik und erfüllen die Anforderungen. Während des Elektrolyse-Betriebs der SOC-Stacks wurden Redoxreaktionen beobachtet, bei denen sich elementare Zinktropfen aus dem Dichtungsmaterial bilden. Diese sind nachteilig für die thermomechanische Stabilität und die elektrischen Isolationseigenschaften des Verbundes.
Ziel der Dissertation ist es, ein vertieftes Verständnis für den empirisch beobachteten Reaktionsmechanismus und alternative Dichtungswerkstoffe zu entwickeln. Als Doktorand/in werden Sie beauftragt:
* Die Entwicklung eines neuen Dichtungsmaterials, das eine inerte Lotverbindung für den Langzeitbetrieb unter Elektrolysebedingungen erreichen soll
* Die Durchführung von Experimenten zur Simulation der Betriebsbedingungen und Nachuntersuchungen betriebener SOEC-Stacks zur mechanistischen Aufklärung der beobachteten Redox-Reaktion
* Die Charakterisierung der grundlegenden thermochemischen und fügetechnischen Eigenschaften des Dichtungsmaterials zur Optimierung der Glasmatrixzusammensetzung
* Schmelzen neuer Glaszusammensetzungen, thermochemische und mikrostrukturelle Analyse der Verbindungen mithilfe von Differenz-Scanning-Kalorimetrie und Rasterelektronenmikroskopie
Für diese Position benötigen wir einen engagierten und motivierten Forscher, der Erfahrungen oder sehr gute Kenntnisse im Bereich glasiger oder keramischer Werkstoffe hat. Es ist wichtig, dass Sie Interesse an technologischen Lösungen haben, die zu einer Dekarbonisierung der Energiewirtschaft beitragen. Motivation und Selbstständigkeit sind ebenfalls wichtige Fähigkeiten für dieses Projekt. Darüber hinaus sollten Sie Interesse an der Validierung theoretischer Erkenntnisse durch Experimente haben. Hohes Maß an Teamfähigkeit sowie sehr gute Kommunikationsfähigkeit in Wort und Schrift in Deutsch und Englisch sind weitere Voraussetzungen für diese Position.
Wir bieten Ihnen eine hochmotivierte Arbeitsgruppe sowie ein internationales und interdisziplinäres Arbeitsumfeld in einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa. Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur sowie Möglichkeiten zur Teilnahme an internationalen Konferenzen und Projekttreffen sorgen dafür, dass Sie Ihre Ziele erreichen können. Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre wissenschaftlichen Betreuer/innen unterstützen Sie dabei. Die Möglichkeit zum flexiblen Arbeiten, z.B. im Homeoffice, ermöglicht Ihnen auch Zeit für Ihre persönlichen Belange. 30 Tage Urlaub, alle Brückentage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei garantieren ein erholsames Leben außerhalb der Arbeit.
Wir erwarten von Ihnen, dass Sie sich selbstständig arbeiten und komplexe Sachverhalte analysieren und umsetzen. Interesse an technologischen Lösungen, die zu einer Dekarbonisierung der Energiewirtschaft beitragen, ist erforderlich. Beim Auswahlprozess achten wir darauf, dass Sie die meisten der oben genannten Voraussetzungen erfüllen.
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 (