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

Ihre Aufgaben :

Wasserstoff wird weltweit als ein essentieller 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 mit Hilfe von Differenz-Scanning-Kalorimetrie und Rasterelektronenmikroskopie

Ihr Profil :

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 :

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr :

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“). Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte der Seite des BMI : Informationen zur Promotion im Forschungszentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier :

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, 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.

Weitere Informationen zu Vielfalt und Chancengerechtigkeit :

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