Masterarbeit – Reduktionsphänomene in gemischt ionisch-elektronischen Leitern

Jobbeschreibung

Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.400 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Brennstoff- und Elektrolysezellen sind ein integraler Bestandteil der Energiewende, da mit ihnen elektrische Energie aus erneuerbaren Ressourcen über die Produktion von grünem Wasserstoff gespeichert und bei Bedarf wieder zur Verfügung gestellt werden kann. Um die Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Energie­wandler zu optimieren, untersuchen wir im physiko­chemischen Labor des Instituts für Energie- und Klima­forschung – Elektro­chemische Verfahrens­technik (IEK-14) die grundlegenden Eigenschaften von Materialien für Fest­oxid­zellen (solid oxide cells, SOCs) mit elektro­chemischen, spektro­skopischen und mikro­skopischen Methoden. Hier erhalten Sie weiter­führende Informationen zu unserer Mission und unseren Projekten: go.fzj.de/pcl.

Wir bieten Ihnen ab Juli 2024 oder später eine spannende

Masterarbeit – Reduktionsphänomene in gemischt ionisch-elektronischen Leitern


Um die System­effizienz von Fest­oxid­elektrolyseuren und -brennstoffzellen zu optimieren, wird eine Absenkung der Betriebs­temperatur unterhalb 600 °C angestrebt. Dies erfordert die Nutzung neuer Fest­elektrolyte. Diese sind in dem angestrebten Temperatur­bereich häufig anfälliger für Reduktions­phänomene (vgl. Cerdioxid mit Zirkonium­dioxid), die dadurch eine größere Rolle als Degradations­mechanismen bekommen. Um diese Phänomene im Detail zu verstehen und Konzepte zur Steigerung der Lebensdauer zu entwickeln, sind grundlegende physiko­chemische Untersuchungen notwendig. In diesem Projekt soll das Verhalten von Gadolinium-dotiertem Cerdioxid als Modellsystem für Fest­elektrolyte unter elektro­chemischen Potential­gradienten analysiert werden. Im Einzelnen umfassen Ihre Aufgaben:

  • Sintern von Keramiken aus Gadolinium-dotiertem Cerdioxid
  • Untersuchung von Reduktions­phänomenen mittels elektrischer Messungen und optischer Mikroskopie
  • Erstellung von Probenquerschnitten durch Sägen und Polieren
  • Analyse der Struktur und Zusammen­setzung mittels Elektronen­mikroskopie und Raman­spektroskopie
  • Enge Zusammenarbeit mit internen und externen Kooperations­partnern
  • Ausführliche Auswertung und Aufbereitung der Messdaten

  • Laufendes Masterstudium im Fach Physik, Chemie, Material­wissenschaften oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Grundlegende Kenntnisse in der Fest­körper­physik sind wünschenswert
  • Praktisches Geschick und Interesse an der Arbeit im Labor
  • Hohes Maß an Selbstständigkeit, Motivation und Zuverlässigkeit
  • Fließende Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir bieten Ihnen:

  • Ein interessantes und gesellschaftlich relevantes Thema für Ihre Abschluss­arbeit mit zukunfts­orientierter Themenstellung
  • Interdisziplinäre Zusammenarbeit an Projekten in einem inter­nationalen, engagierten und kollegialen Team
  • Eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung und die neueste Technologie
  • Qualifizierte Betreuung durch wissen­schaftliche Kolleg:innen
  • Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleg:innen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet
  • Eigenverantwortliche Vorbereitung und Durchführung der übertragenen Aufgaben
  • Flexible Arbeitszeitgestaltung sowie eine angemessene Vergütung

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.

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