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Of­f­re 294 sur 475 du 23/04/2021, 09:50

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Fraun­ho­fer-Insti­tut für Kera­mi­sche Tech­no­lo­gien und Sys­teme IKTS

Das Fraun­ho­fer Insti­tut für Kera­mi­sche Tech­no­lo­gien und Sys­teme IKTS ist eines von 72 Insti­tu­ten und Ein­rich­tun­gen der Fraun­ho­fer-Gesell­schaft in Deutsch­land mit rund 25.000 Mit­ar­bei­te­rin­nen und Mit­ar­bei­tern und betreibt anwen­dungs­ori­en­tierte For­schung für Hoch­leis­tungs­ke­ra­mik. Die drei Stand­orte in Dres­den und Herms­dorf (Thü­rin­gen) for­men das größte Kera­mik­for­schungs­in­sti­tut Euro­pas. Als For­schungs- und Tech­no­lo­gie­dienst­leis­ter ent­wi­ckeln wir moderne kera­mi­sche Hoch­leis­tungs­werk­stoffe, indus­trie­re­le­vante Her­stel­lungs­ver­fah­ren sowie pro­to­ty­pi­sche Bau­teile und Sys­teme in voll­stän­di­gen Fer­ti­gungs­li­nien bis in den Pilot­maß­stab. Dar­über hin­aus umfasst das Port­fo­lio die Kom­pe­ten­zen Werk­stoff­dia­gnose und -prü­fung.

Diplom-/Mas­ter-/Bache­lor-/Bele­g­ar­beit oder Prak­ti­kum im Bereich: Her­stel­lung von Mikro­elek­tro­den für Ein­zel­par­ti­kel­mes­sun­gen an Lithium-Ionen-Bat­te­rie­ma­te­ria­lien

Auf­ga­ben­be­sch­rei­bung:

In der Arbeits­gruppe Elek­tro­che­mie des Fraun­ho­fer IKTS wird inten­siv an Mate­ria­lien für Bat­te­rien der nächs­ten Genera­tion geforscht. Dazu zäh­len u.a. neu­ar­tige Anoden- und Katho­den­ma­te­ria­lien für Li-Ionen­bat­te­rien. Vor­aus­set­zung für eine erfolg­rei­che Ent­wick­lung die­ser neu­ar­ti­gen Ener­gie­spei­cher­sys­teme ist ein fun­da­men­ta­les Ver­ständ­nis der ablau­fen­den Elek­tro­den­re­ak­tio­nen. Dazu wer­den in der Arbeits­gruppe Elek­tro­che­mie grund­le­gende ther­mo­dy­na­mi­sche und kine­ti­sche Unter­su­chun­gen an den neuen Mate­ria­lien durch­ge­führt. Auf Basis der Ergeb­nisse wer­den Mate­rial und Design ziel­ge­rich­tet opti­miert und die Vor­aus­set­zung für eine effi­zi­ente Nut­zung rege­ne­ra­ti­ver Ener­gien und eine nach­hal­tige Elek­tro­mo­bi­li­tät geschaf­fen.

Hin­ter­grund
Der initiale Kapa­zi­täts­ver­lust einer Bat­te­rie von bis zu 20% ist maß­geb­lich auf die Bil­dung einer Fest­kör­per-Elek­tro­lyt-Grenz­schicht (engl. Solid-Elec­tro­lyte-Inter­phase (SEI)) auf der Anoden­seite wäh­rend der ers­ten Lade­zy­klen zurück­zu­füh­ren. Das Auf­brin­gen künst­li­cher SEI-Filme gilt als ein viel­ver­spre­chen­der Ansatz, um rele­vante Bat­te­rie­ei­gen­schaf­ten wie Sicher­heit, Ener­gie­dichte und Lang­zeit­sta­bi­li­tät maß­geb­lich zu ver­bes­sern. Zur Bewer­tung der­ar­ti­ger künst­li­cher SEI-Filme sind elek­tro­che­mi­sche Ein­zel­par­ti­kel­mes­sun­gen beson­ders geeig­net, da Matrix­ef­fekte aus­ge­schlos­sen und so die intrinsi­schen Eigen­schaf­ten erfasst wer­den kön­nen.

The­men­stel­lung
Im Rah­men der Arbeit sol­len Mikro­elek­tro­den für elek­tro­che­mi­sche Ein­zel­par­ti­kel­mes­sun­gen her­ge­stellt wer­den. Dazu wer­den zunächst Kup­fer­drähte durch elek­tro-che­mi­sches Ätzen prä­pa­riert. Über die Wahl der Pro­zess­pa­ra­me­ter kann die Spit­zen­geo­me­trie beein­flusst wer­den. Die so her­ge­stell­ten Mikro­strom­kol­lek­to­ren wer­den mit Poly­me­ren bzw. Glas umman­telt und mit­tels FIB im Ras­ter­elek­tro­nen­mi­kro­skop zu Mikro­elek­tro­den prä­pa­riert. Die elek­tro­che­mi­schen Eigen­schaf­ten wer­den durch Lade-Ent­la­de­ver­su­che in Bat­te­rie-Halb­zel­len bestimmt und sol­len anschlie­ßend mit wei­te­ren mate­ri­al­dia­gnos­ti­schen Ergeb­nis­sen kor­re­liert wer­den.

Er­war­te­te Qua­li­fi­ka­tio­nen:

Sie sind Stu­dent/in der Werk­stoff­wis­sen­schaf­ten, der Che­mie, des Che­mie­in­ge­nieur­we­sens oder einer ver­gleich­ba­ren Stu­di­en­rich­tung. Wei­ter­hin haben Sie Inter­esse an selbst­stän­di­ger und expe­ri­men­tel­ler Arbeit sowie an wis­sen­schaft­li­chen Fra­ge­stel­lun­gen.

Un­ser An­ge­bot:

Die Stu­den­ten haben die Gele­gen­heit in einem Team jun­ger For­scher an aktu­el­len wis­sen­schaft­li­chen Fra­ge­stel­lun­gen mit­zu­ar­bei­ten Die Arbeit bie­tet sich als Diplom-/Mas­ter-/Bache­lor-/Bele­g­ar­beit oder als Tätig­keit im Rah­men eines Pra­xis­se­mes­ters an.

Hin­wei­se zur Be­wer­bung:

Haben wir Ihr Inter­esse geweckt? Dann bewer­ben Sie sich noch heute über den But­ton "Bewer­ben". Passt die Stelle nicht zu Ihrem Pro­fil? Fin­den Sie wei­tere span­nende Stel­len­an­ge­bote auf unse­rer Kar­rie­re­seitehttps://www.ikts.fraunhofer.de/de/career.html.