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Ausschreibender Bereich: IEK-9 - Grundlagen der Elektrochemie
Kennziffer: 2019M-112, Chemie, Materialwissenschaften

Masterarbeit: Charakterisierung faserbasierter Luftelektroden mit Übergangsmetallkatalysatoren für Eisen-Luft-Batterien

Das Institut für Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9) sucht zum nächstmöglichen Zeitpunkt einen Masteranden (m/w/d) (CHEMIE (MES oder CAT), oder vergleichbar) im Bereich Kathoden für Eisen-Luft-Batterien.

Eisen-Luft Batterien sind ein vielversprechendes Batteriesystem das wegen seiner hohen theoretischen Energiedichte als anwendungsspezifischer Ersatz für die aktuellen Li-Ionen Systeme gehandelt wird. Vorteile sind neben der hohen Energiedichte auch die bessere Umweltverträglichkeit, Sicherheit und Rohstoffverfügbarkeit. Nachdem an unserem Institut hoch leistungsfähige Eisenanoden entwickelt wurden, wird das System jetzt durch die Luftkathode beschränkt. Unser Forschungsziel ist es daher leistungsfähige Luftkathoden mit Hilfe skalierbarer Prozesse zu entwickeln, die das Potential des Systems voll ausschöpfen. Ansätze mit Kohlenstofffasermatten aus elektrogesponnenen Polyacrylnitrilfasern haben erste Erfolge geliefert und sollen nun weiter entwickelt werden.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen mit Nicht-Edelmetall-Partikeln modifizierte Fasermatten mit Hilfe von Elektrospinning hergestellt und charakterisiert werden. Die Arbeit verfolgt im Allgemeinen zwei Ziele. Der Einfluss der Syntheseparameter auf die Morphologie soll vergleichend für verschiedene Metalle ermittelt werden. Außerdem soll für ein ausgewähltes System die elektrochemische Aktivität in der Halb- und Vollzelle ermittelt werden. Die Arbeit trägt so zu einem besseren Verständnis des Carbonisierungsprozesses von Polyacrylnitril bei und liefert erste Erkenntnisse auf dem Weg zu einem vollwertigen Batteriesystem.

Zur Charakterisierung werden u.a. voraussichtlich die folgenden Methoden zum Einsatz kommen: REM, XRD, Raman Spektroskopie, XPS, ICP-OES, Gasadsorption sowie diverse elektrochemische Messverfahren.

Ihr Profil:
Student (m/w/d) im Bereich Chemie mit Schwerpunkt Materialien und/oder heterogene Katalyse, Materialwissenschaften, oder vergleichbares naturwissenschaftliches Studiengebiet in der Abschlussphase eines Masterstudiums. Interesse an dem angebotenen Thema, selbständige Arbeitsweise und praktische Erfahrung im Labor sind Voraussetzung für die Einstellung. Kenntnisse im Bereich elektrochemischer Katalyse sind von Vorteil, aber nicht zwingend erforderlich.

Bitte senden Sie ihre Bewerbung (bevorzugt per Email) bis spätestens 15.12.2019 an:
Markus Gehring, MSc
Institut für Energie- und Klimaforschung
Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9)
Forschungszentrum Jülich
m.gehring@fz-juelich.de