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Ausschreibender Bereich: IEK-9 - Grundlagen der Elektrochemie
Kennziffer: D022/2018, Chemie, Werkstoffwissenschaften

Masterarbeit an Keramik-Polymer-Hybridelektrolyten für Festkörper-Lithium-Ionen-Batterien

Für unser Institut IEK-9 - Grundlagen der Elektrochemie suchen wir zum nächstmöglichen Termin eine/n Praktikant/in oder Masterand/in (CHEMIE, WERKSTOFFWISSENSCHAFTEN oder vergleichbare) im Bereich Festkörperelektrolyte für Lithium-Ionen-Batterien.

Die Entwicklung effizienter Batterietechnologien für den Gebrauch in Mobilgeräten und Energiespeichersystemen ist in den letzten Jahrzehnten zu einem essentiellen Forschungsgebiet geworden. Ein wichtiges Feld umfasst die Forschung an Lithium-Ionen-Batterien. Derzeit werden in diesen Flüssig- oder Polymerelektrolyte verwendet, welche einige Sicherheitslücken wie schlechte chemische Stabilität, Entflammbarkeit und Toxizität aufweisen. Diese können durch die Verwendung von Festkörperelektrolyten eingeschränkt werden. Unter bekannten Festkörperelektrolyten verfügt das kubische Polymorph von Li7La3Zr2O12 (LLZ) über eine hohe Lithium-Ionen-Leitfähigkeit und eine gute chemische Stabilität. Allerdings ist die Verarbeitung aufwendig, weshalb die LLZ-Materialien u. a. zur Herstellung von Keramik-Polymer-Hybridelektrolyten verwendet werden.

Sol-Gel-Synthesen sind im Vergleich zu Festkörpersynthesen vorteilhaft, da mildere Prozessbedingungen benötigt werden und die Pulvermorphologie im Hinblick auf die Anwendung angepasst werden kann. Im Rahmen der geplanten Arbeit soll die Sol-Gel-Synthese der keramische Komponente des Hybridelektrolyten, LLZ, untersucht, durchgeführt und optimiert werden. Ziel der Arbeiten ist es keramisches Material herzustellen, welches sich gut mit der Polymerkomponente zu einem hybriden System weiterverarbeiten lässt. Die grundlegende Charakterisierung erfolgt mittels Diffraktometrie (XRPD) und Elektronenmikroskopie (REM). Für eine weitreichendere Untersuchung stehen weitere Charakterisierungsmethoden wie TGA/MS, IR, Raman oder elektrochemische Analytik am IEK-9 zur Verfügung.

Ihr Profil:
Student/in im Bereich der Chemie, Materialwissenschaften oder vergleichbares natur- oder ingenieurwissenschaftliches Studiengebiet, vorzugsweise bereits im Masterstudium.
Interesse an dem angebotenen Thema ist Voraussetzung für die Einstellung. Kenntnisse auf dem Gebiet der Sol-Gel-Synthese sind von Vorteil, aber keine Voraussetzung.

Bitte senden Sie ihre Bewerbung an:
Frau Maike Wirtz, M.Sc.
Institut für Energie- und Klimaforschung
Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9)
Forschungszentrum Jülich

ma.wirtz@fz-juelich.de