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Ausschreibender Bereich: IEK-9 - Grundlagen der Elektrochemie
Kennziffer: 2020M-012, Chemie, Physik, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Materialwissenschaften

Masterarbeit im Bereich Power-to-X: Funktionale Schichten in Kathoden zur elektrochemischen CO2-Verwertung

Wissenschaftliche Kompetenzfelder des Instituts für Energie- und Klimaforschung - Grundlagen der Elektrochemie sind die experimentelle Erforschung elektrochemischer und kinetischer Eigenschaften des Ladungstransports und der Grenzflächenreaktionen, die Primärsynthese neuer ionenleitender und elektrochemisch aktiver Materialien sowie die Modellierung elektrochemisch relevanter Eigenschaften und Mechanismen. Zur Reduktion von klimaschädlichen CO2-Emissionen in Industrieprozessen ist die Entwicklung nachhaltiger Produktionsverfahren auf Basis von ‚Power-to-X‘ (P2X) Technologien ein attraktiver und vielversprechender Ansatz. Durch die Entwicklung einer CO2-Kreislaufwirtschaft auf Basis der elektrochemischen Katalyse soll die Synthese CO2-neutraler Basischemikalien ermöglicht werden, was einen Übergang zur stofflichen Nutzung von CO2 ermöglicht (CO2-Valorisierung).

Für die Praktikabilität solcher Verfahren ist allerdings eine ausreichend hohe Umsatzrate entscheidend. Um solche Raten zu erreichen, werden spezielle Elektroden entwickelt, die gasförmiges CO2 direkt umsetzen können und gleichzeitig mit dem Elektrolyt in Kontakt stehen. Solche Elektroden bestehen aus mehreren Schichten verschiedener Funktionsmaterialen, die auf die Anwendungen abgestimmt werden müssen. Hier soll Ihre Arbeit ansetzen.

Ihre Aufgaben:

  • Kurze Literaturstudie zu State-of-the-Art Methoden der Elektrodenpräparation
  • Herstellung von Elektroden-Schichten auf Basis ausgewählter Kohlenstoffmaterialen
  • Charakterisierung dieser Schichten im Hinblick auf ihre Struktur und ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften
  • Herstellung vollständiger Elektroden und Tests in der Elektrolyse

Ihr Profil:

  • Gute Leistungen in Ihrem Studium der Chemie, Physik, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik oder Materialwissenschaften
  • Grundwissen im Bereich Elektrochemie
  • Interesse an grundlagenorientierter aber auch anwendungsnaher Forschung
  • Motivation zum selbständigen Arbeiten und Forschen

Wir bieten:

  • Eine hochmotivierte und internationale Arbeitsgruppe in einer der größten Forschungseinrichtungen Europas
  • Intensive Betreuung der Arbeit vor Ort
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Vergütung Ihrer Arbeit

Kontakt:
Hr. Bernhard Schmid
E-Mail: b.schmid@fz-juelich.de

Institut für Energie- und Klimaforschung – Grundlagen der Elektrochemie (IEK-9)
Forschungszentrum Jülich GmbH
Internet: www.fz-juelich.de/iek/iek-9