Öffentlicher Dienst: Doktorand:in – Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen (w/m/d) in Jülich, Nordrhein-Westfalen - Köln, Nordrhein-Westfalen von Forschungszentrum Jülich gesucht

Öffentlicher Dienst: Doktorand:in – Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen (w/m/d) in Jülich, Nordrhein-Westfalen

Das Forschungszentrum Jülich engagiert sich leidenschaftlich für die Erforschung zukunftsweisender Lösungen in Zeiten des Wandels. Als Teil der Helmholtz-Gemeinschaft arbeiten wir daran, gesellschaftliche Herausforderungen in Bereichen wie Energie, Bioökonomie und Digitalisierung zu bewältigen. Mit mehr als 7.500 Kolleg:innen zählen wir zu den größten Forschungszentren Europas, und Sie haben die Möglichkeit, aktiv an diesem Wandel teilzuhaben!

Im Institut für Technologie und Engineering (ITE) suchen wir einen motivierten Doktoranden (w/m/d) zur Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen. Wasserstoff gilt als Schlüsselkomponente für ein nachhaltiges Energiesystem. Unsere Forschung konzentriert sich auf die Hochtemperatur-Wasserelektrolyse mithilfe der SOEC-Technologie, die als besonders energieeffizient gilt. Ein zentrales Element dieser Technologie ist das Dichtungsmaterial, das unter höchsten Bedingungen stabil und chemisch inert sein muss.

Die Dissertation zielt darauf ab, ein vertieftes Verständnis der beobachteten Redoxreaktionen zu erlangen, die während des Electrolyse-Betriebs auftreten. Ihre Aufgaben sind vielfältig:

Entwicklung eines neuen Dichtungsmaterials, um eine langfristige Inertheit zu gewährleisten.
Durchführung von Experimenten zur Simulation der Betriebsbedingungen.
Charakterisierung der thermochemischen Eigenschaften des Dichtungsmaterials.

Ihr Profil umfasst ein erfolgreich abgeschlossenes Masterstudium im Bereich Materialwissenschaften, Chemieingenieurwesen oder einer verwandten Disziplin. Ein besonderes Interesse an Technologien zur Dekarbonisierung der Energiewirtschaft ist von Vorteil.

Wir bieten Ihnen ein hochmotiviertes Team, exzellente Infrastruktur und zahlreiche Weiterbildungsmöglichkeiten. Die Stelle ist auf drei Jahre befristet und bietet eine Vergütung nach Entgeltgruppe 13 (75 %) des TVöD-Bund.

Werden Sie Teil eines engagierten Teams, das an der Front der technologischen Veränderung steht!

Zur kompletten Jobbeschreibung … *

Jobtitel

Doktorand:in – Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen (w/m/d)

Unternehmen

Forschungszentrum Jülich

Vollständige Stellenbeschreibung

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 7.500 Kolleg:innen in einem der größten Forschungszentren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!Sie möchten mit Ihren materialwissenschaftlichen Kenntnissen einen wesentlichen Beitrag zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen, z. B. in den Bereichen Information, Energie und Bioökonomie leisten? Dann sind Sie im Institut für Technologie und Engineering (ITE) genau richtig. Denn hier konzipieren, entwickeln und fertigen wir u. a. wissenschaftlich-technische Geräte, Anlagen und Verfahren, für die es technisch oder kommerziell bislang noch keine Lösung gibt und die auf dem Markt nicht erhältlich sind. Zusammen mit unseren Partnerinstituten innerhalb des Forschungszentrums Jülich wollen wir Impulse setzen. Zum Beispiel tragen wir aktiv dazu bei, Lösungen für energietechnische Fragestellungen zu finden, um die Energiewende erfolgreich mitzugestalten. Dazu gehören auch Hochtemperatur-Elektrolyseure (SOEC) zur Erzeugung von grünem Wasserstoff.Verstärken Sie unser Institut zum nächstmöglichen Zeitpunkt alsDoktorand:in – Optimierung von Glas-Komposit-Lotwerkstoffen für Hochtemperatur-Elektrolysezellen (w/m/d)
AufgabenWasserstoff wird weltweit als ein essenzieller Baustein für die Transformation zu einem nachhaltigen und treibhausgasneutralen Energiesystem gesehen. Unter den verschiedenen Ansätzen zur Wasserstofferzeugung gilt die Hochtemperatur-Wasserelektrolyse auf Basis der SOEC-Technologie als eine der energieeffizientesten Technologien. Ein wesentlicher Bestandteil eines SOEC-Stacks ist das Dichtungsmaterial, mit dem die Gaszuführungen und Zellen verbunden und abgedichtet sind. Dieses Material muss bei hohen Temperaturen chemisch inert, unter langfristigen Betriebsbedingungen stabil sein und gleichzeitig einen optimierten Wärmeausdehnungskoeffizienten des keramischen Zellmaterials und des metallischen Gehäuses aufweisen. Glaskeramische Kompositlote sind Stand der Technik und erfüllen die Anforderungen. Während des Elektrolyse-Betriebs der SOC-Stacks wurden Redoxreaktionen beobachtet, bei denen sich elementare Zinktropfen aus dem Dichtungsmaterial bilden. Diese sind nachteilig für die thermomechanische Stabilität und die elektrischen Isolationseigenschaften des Verbundes.Ziel der Dissertation ist es, ein vertieftes Verständnis für den empirisch beobachteten Reaktionsmechanismus und alternative Dichtungswerkstoffe zu entwickeln. Ihre Aufgaben im Detail:

Entwicklung eines neuen Dichtungsmaterials, um eine inerte Lotverbindung für den Langzeitbetrieb unter Elektrolysebedingungen zu erreichen
Durchführung von Experimenten zur Simulation der Betriebsbedingungen und Nachuntersuchungen betriebener SOEC-Stacks zur mechanistischen Aufklärung der beobachteten Redox-Reaktion
Charakterisierung der grundlegenden thermochemischen und fügetechnischen Eigenschaften des Dichtungsmaterials zur Optimierung der Glasmatrixzusammensetzung
Schmelzen neuer Glaszusammensetzungen, thermochemische und mikrostrukturelle Analyse der Verbindungen mithilfe von Differenz-Scanning-Kalorimetrie und Rasterelektronenmikroskopie

Profil

Erfolgreich abgeschlossenes Masterstudium im Bereich Materialwissenschaften, Chemieingenieurwesen, Physik oder Chemie bzw. einer vergleichbaren Disziplin
Erfahrungen oder sehr gute Kenntnisse im Bereich glasiger oder keramischer Werkstoffe (z. B. im Rahmen Ihrer Masterarbeit oder Ihres Studiums)
Interesse an technologischen Lösungen, die zu einer Dekarbonisierung der Energiewirtschaft beitragen
Motivation und selbstständiges Arbeiten mit der Fähigkeit, komplexe Sachverhalte zu analysieren und umzusetzen
Interesse an der Validierung der theoretischen Erkenntnisse durch Experimente
Hohes Maß an Teamfähigkeit, auch in einem interdisziplinären Team
Sehr gute Kommunikationsfähigkeit in Wort und Schrift in Deutsch und Englisch

Wir bietenWir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

Eine hoch motivierte Arbeitsgruppe sowie ein internationales und interdisziplinäres Arbeitsumfeld in einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
Möglichkeit zur Teilnahme an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen
Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre wissenschaftlichen Betreuer:innen
Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z. B. im Homeoffice
30 Tage Urlaub sowie alle Brückentage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei
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: fz-juelich.de/en/judocs

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.Die Position ist auf drei Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75 %) des Tarifvertrags für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monatsgehaltes als Sonderzahlung („Weihnachtsgeld“). Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte der Seite des BMI: go.fzj.de/bmi.tvoed.entgelt.entgelt. Informationen zur Promotion im Forschungszentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: go.fzj.de/Promotion.CRJT1_DE

Zur kompletten Jobbeschreibung … *