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Doktorand:in – Konstruktion und Charakterisierung von Bipolarplatten und Dichtsystemen für PEM- und AEM-Wasserelektrolyseure (w/m/d)
Ihre Aufgaben:
Ihr zentraler Aufgabenschwerpunkt besteht in der Konstruktion von Mono- und Bipolarplatten, der Entwicklung von Dichtungs- und Fügekonzepten sowie der Validierung gefertigter Prototypen in realen Elektrolyse-Stacks. Die Platten sollen so ausgelegt werden, dass sie mit den porösen Transportschichten zu einem einzigen Bauteil gefügt werden können. Die Auslegung und Konstruktion der Platten soll die Querabdichtung (Anode/Kathode) und die Abdichtung nach außen beinhalten. Bei den Herstellverfahren sollen innovative Techniken und neue Materialien genutzt werden. Die so erzeugten Komponenten müssen hinsichtlich ihrer thermo-mechanischen Eigenschaften und ihrer chemischen Beständigkeit getestet werden. Insbesondere eine homogene Anpressdruckverteilung auf der aktiven Fläche von Elektrolyseuren ist neben der Gasdichtigkeit von hoher Bedeutung. Darüber hinaus liegt das Ziel in der Sicherstellung ausreichender Stoff-, Wärme- und Ladungstransporteigenschaften. Diese müssen vor dem Hintergrund dynamischer Betriebsstrategien untersucht werden. Hierzu führen Sie neben konstruktiven auch experimentelle Arbeiten durch. Die von Ihnen konstruierten Elektrolyseure sollen anschließend auf die Funktionstüchtigkeit der gefügten Teile getestet werden. Ihre Aufgaben im Einzelnen:
- Entwicklung und CAD-Konstruktion von Bauteilen für die AEM- und PEM-Wasserelektrolyse
- Simulation der Mechanik und des Stofftransports gefügter Bipolarplatten
- Durchführung von Experimenten zur Ermittlung thermo-mechanischer Eigenschaften
- Untersuchung der chemischen Beständigkeit eingesetzter Materialien unter realen Betriebsbedingungen
- Einsatz von Computertomographie und anderen hochauflösenden Verfahren zur Untersuchung des Gefüges hinsichtlich seiner strukturellen Eigenschaften
- Durchführung und Auswertung von elektrochemischen Untersuchungen an Einzelzellen und Short-Stacks
- Analyse von Scale-up-Effekten bei der Vergrößerung von aktiver Zellfläche und Zellenzahl
- Publikation und Präsentation Ihrer Ergebnisse in einschlägigen wissenschaftlichen Journalen und auf nationalen und internationalen Konferenzen
- Abstimmung mit internen und externen Projektpartnern aus Industrie und Forschung
- Präsentation Ihrer Ergebnisse bei Projekttreffen
- Betreuung von Studierenden
Ihr Profil:
- Ein mindestens mit der Gesamtnote „gut“ abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) im Bereich Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Physik oder einem verwandten Fachgebiet
- Erfahrung in der Auslegung und Konstruktion von Bauteilen
- Erfahrung in der Modellierung mechanischer Systeme
- Hohe Bereitschaft zu experimentellem Arbeiten
- Kenntnisse im Bereich der AEM- und PEM-Technologie wünschenswert
- Praktische Erfahrung im Bereich von Testständen und im Labor vorteilhaft
- Analytisches Denken, selbstständige Arbeitsweise, Teamfähigkeit und Fähigkeit zur interdisziplinären Zusammenarbeit
- Gute Kenntnisse in Deutsch und Englisch in Wort und Schrift
Unser Angebot:
Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:
- Die Möglichkeit, in einem der größten Forschungszentren Deutschlands mit exzellenter wissenschaftlicher Ausstattung auf einem grünen Campus in der Nähe der Städte Köln, Düsseldorf und Aachen zu arbeiten
- Mitarbeit an wegweisenden Projekten im Bereich Wasserstofftechnologie
- Flexible Arbeitszeiten und eine leistungsgerechte Vergütung
- Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
- Möglichkeit zur Teilnahme an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen
- Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre:n wissenschaftliche:n Betreuer:in
- Optimale Voraussetzungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben sowie eine familienbewusste Unternehmenspolitik
- 30 Tage Urlaub (in Abhängigkeit des gewählten Arbeitszeitmodells) sowie alle Brückentage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei
- Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z. B. im Homeoffice
- 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: https://www.fz-juelich.de/en/judocs
Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: https://go.fzj.de/Benefits
Die Position ist auf 3 Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75%) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monatsgehaltes als Sonderzahlung („Weihnachtsgeld“). Alle Informationen zum Tarifvertrag des TVöD-Bund finden Sie auf der Seite des BMI: https://go.fzj.de/bmi.tvoed . Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte dort auf Seite 66 des PDF-Downloads. Informationen zur Promotion im Forschungszentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: https://go.fzj.de/Promotion
Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung. Die Position ist bis zur erfolgreichen Besetzung ausgeschrieben. Bitte bewerben Sie sich daher möglichst zeitnah.
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