Doktorand/in für Theorie und Modellierung von elektrochemischen Transport- und Reaktionsphänomenen in nanoporösen Materialien

Forschungszentrum Jülich

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Doktorand – Theorie und Modellierung von elektrochemischen Transport- und Reaktionsphänomenen in nanoporösen Materialien (w/m/d)

Am Institut für Energie- und Klimaforschung – Theorie und computergestützte Modellierung von Materialien in der Energietechnik (IEK-13) leisten wir Beiträge zum grundlegenden Verständnis elektrochemischer Phänomene, zur Entwicklung und Charakterisierung maßgeschneiderter Materiallösungen sowie zur Erprobung und Optimierung neuer Energietechnologien. Zur Erreichung dieser Ziele setzen wir ein breites Spektrum an Methoden und Werkzeugen ein, von physikalisch-mathematischer Theorie und quantenmechanischen Simulationen hin zur Kontinuumsmodellierung. Unser Forschungsprogramm bietet vielfältige Anknüpfungspunkte für die Bewertung von Modellen und Simulationen durch den Vergleich mit Experimenten, den Wissenstransfer zu Materialdesign und -entwicklung sowie Tests und Analysen von der Material- bis hin zur Geräteebene. Ergänzend dazu entwickeln wir eine auf künstlicher Intelligenz basierende Plattform für Datenanalyse sowie Materialdesign und -entwicklung.

Institute issuing the offer: IEK-13

Ihre Aufgaben:

Nanoporöse Materialien sind integrale Bestandteile elektrochemischer Wasserstofftechnologien insbesondere als Elektrodenschichten in Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Die nanoporöse Struktur beeinflusst den Transport von Ionen, Wasser- und Gasmolekülen und maximiert die aktive Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt. Für die Entwicklung optimierter Elektrodenmaterialien ist ein grundlegendes Verständnis der wechselseitigen Beeinflussung von elektrokinetischem Transport, Oberflächenladung und Reaktivität entscheidend. Als Doktorand/Doktorandin am IEK-13 werden Sie zu einem neuen deutsch-kanadischen Forschungsprojekt beitragen, welches sich zum Ziel gesetzt hat zu verstehen, wie elektrochemische Transport- und Reaktionsphänomene in nanoporösen katalytischen Schichten selektiv kontrolliert werden können. Sie werden theoretische Modelle entwickeln und numerische Lösungsverfahren implementieren um die Kopplung zwischen ionischer Nanofluidik, elektrochemischer Ladung und Grenzflächenreaktivität in elektrolytgefüllten Nanokanälen zu beschreiben. Diese Arbeit wird in engem Austausch mit den deutsch-kanadischen Projektpartnern durchgeführt um Forschungsbeiträge aus Theorie, Simulation und Experiment anhand innovativer Modellsysteme zu kombinieren.

Ihre Aufgaben im Detail:

  • Entwicklung und Implementierung von theoretischen computergestützten Modellen zur Beschreibung von elektrochemischen Transport- und Reaktionsphänomenen in nanoporösen Schichten
  • Beitrag zur Aufklärung der grundlegenden Prinzipien zur Kontrolle von selektiven Transport- und Reaktionsphänomenen in nanoporösen Katalysatormaterialien
  • Zusammenarbeit mit Partnergruppen im Rahmen eines deutsch–kanadischen Forschungsprojekts

Ihr Profil:

  • Abgeschlossenes Hochschulstudium (Master) in Physik, Physikalischer Chemie, Chemieingenieurswesen oder vergleichbarem Bereich
  • Kenntnisse und Kompetenzen in physikalischer Theorie und Modellierung
  • Erfahrung und Interesse an der Computerprogrammierung
  • Grundlegende Kenntnisse in Elektrochemie und elektrochemischen Energietechnologien
  • Intrinsische Motivation und Selbstständigkeit
  • Selbstorganisierte und selbständige Arbeitsweise
  • Sehr gute Kooperations- und Kommunikationsfähigkeiten
  • Sehr gute Kenntnisse der deutschen und englischen Sprache in Wort und Schrift

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:

  • Unterstützung durch hochqualifizierte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen am IEK-13
  • Nutzung der neuesten Hochleistungscomputer am Forschungszentrum Jülich
  • Vielfältige Möglichkeiten professionelle Fähigkeiten weiterzuentwickeln (u.a. im Rahmen der HITEC Graduate School)
  • Netzwerk mit global führenden Partnern im akademischen und industriellen Bereich
  • Exzellente Perspektiven und Karrieremöglichkeiten in einem dynamischen Technologiesektor
  • 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: https://www.fz-juelich.de/en/judocs

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

Die Anstellung in Jülich erfolgt im Rahmen eines Doktorandenvertrages, der in der Regel drei Jahre umfasst. Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75%) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund) und zusätzlich 60 % eines Monatsgehaltes als Sonderzahlung („Weihnachtsgeld“). Informationen zur Promotion im Forschungszentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier https://www.fz-juelich.de/gp/Karriere_Docs

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 Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.

Die Position ist bis zur erfolgreichen Besetzung ausgeschrieben. Bitte bewerben Sie sich daher möglichst zeitnah. Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung über unser
Online-Bewerbungsportal!

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