Masterarbeit – Simulation von Berliner-Blau-Analoga als Kathodenmaterial für Natrium-Ionen-Batterien (w/m/d)

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!

Effiziente Metall-Ionen-Batterien sind ein integraler Bestandteil der Energiewende, da mit ihnen elektrische Energie aus erneuerbaren Ressourcen gespeichert und bei Bedarf wieder zur Verfügung gestellt werden kann. Lithium-Ionen-Batterien sind bereits weit entwickelt und werden beispiels­weise in Elektro­fahrzeugen kommerziell eingesetzt. Um die Kosten der Batterien zu senken, untersuchen wir im physiko­chemischen Labor des Institute of Energy Technologies – Electro­chemical Process Engineering (IET-4) alternative Technologien, wie Natrium-, Zink- oder Kalium-Ionen-Batterien mit elektro­chemischen, spektro­skopischen und mikro­skopischen Methoden in Kombination mit atomistischen Simulationen. Hier erhalten Sie weiter­führende Informationen zu unserer Mission und unseren Projekten: https://www.fz-juelich.de/de/iet/iet-4/forschung/pcl.

Wir bieten Ihnen ab 01.07.2025 eine spannende

Masterarbeit – Simulation von Berliner-Blau-Analoga als Kathoden­material für Natrium-Ionen-Batterien (w/m/d)

Ihre Aufgaben:

Um effiziente Natrium-Ionen-Batterien zu entwickeln, werden neuartige Kathoden­materialien benötigt, in denen Natrium leicht ein- und ausgebaut werden kann. Dazu haben sich Berliner-Blau-Analoga als viel­versprechend herausgestellt, da die Struktur und die elektro­chemische Aktivität durch gezielte Dotierung kontrolliert werden können. Bislang sind die genauen Zusammen­hänge zwischen der Natrium­konzentration und der kristallografischen Struktur des Kathoden­materials aber nur unzureichend bekannt. Um diese Phänomene im Detail zu analysieren und Analoga mit optimierten Eigenschaften zu entwickeln, sind grundlegende atomistische Simulationen notwendig. In diesem Projekt sollen die kristallografische und elektronische Struktur von Berliner-Blau-Analoga bei unterschiedlichen Natrium­beladungen mittels Dichte­funktional­theorie-Simulationen untersucht werden. Im Einzelnen umfassen Ihre Aufgaben:

• Simulation von Materialien mit Berliner-Blau-Struktur mittels Dichte­funktional­theorie
• Vergleich der Simulation mit experimentellen Daten (z. B. Röntgen­diffraktometrie, Raman-Spektroskopie)
• Beschreibung des Zusammen­hangs zwischen Natrium­gehalt und Phasen­umwandlungen
• Enge Zusammenarbeit mit internen und externen Kooperations­partnern
• Ausführliche Auswertung und Aufbereitung der Simulations­daten

Unser Angebot:

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
• Ideale Rahmenbedingungen für Praxis­erfahrungen neben dem Studium
• 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
• Eigenverantwortliche Vorbereitung und Durch­führung der über­tragenen Aufgaben
• Flexible Arbeits­zeit­gestaltung sowie eine angemessene Vergütung
• Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleg:innen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet

Die Position ist auf sechs Monate befristet.

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

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 Potenziale verwirk­lichen können, ist uns wichtig.

Weitere Informationen zu Vielfalt und Chancen­gerechtigkeit finden Sie unter https://go.fzj.de/diversitaet.

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung. Die Position ist bis zur erfolgreichen Besetzung ausgeschrieben. Bitte bewerben Sie sich daher möglichst zeitnah über unser Online-Bewerbungsportal: https://www.fz-juelich.de/de/karriere/stellenangebote/2025M-030?apply

Kontaktformular:

Falls Ihre Fragen bisher nicht über unsere FAQs (https://www.fz-juelich.de/de/karriere/informationen-zur-bewerbung/haeufig-gestellte-fragen) beantwortet werden konnten, schicken Sie uns gerne eine Nachricht über unser Kontaktformular: https://www.fz-juelich.de/de/karriere/stellenangebote/2025M-030?contact

Bitte beachten Sie, dass aus technischen Gründen keine Bewerbungen per E-Mail angenommen werden können.

www.fz-juelich.de