Dok­to­rand - Theo­rie und Si­mu­la­ti­on von Ka­ta­ly­sa­tor­ma­te­ria­li­en für die Was­se­r­elek­tro­ly­se (w/m/d)

Location

Jülich | Germany

Job description

Tätigkeitsprofil:

Wirtschaftlich tragfähige und umweltfreundliche Energietechnologien auf Wasserstoffbasis, wie beispiels­weise Brennstoffzellen und Elektrolyseure, sind von enormer strategischer Bedeutung. Für die Kommerziali­sierung von Elektrolysetechnologien stellt die effiziente Katalyse der anodischen Sauerstoff­entwicklungs­reaktion eine zentrale Herausforderung dar. Aufgrund exzellenter katalytischer Aktivität und Stabilität ist Iridiumoxid der Standardkatalysator für die Anodenreaktion in membran­elektrolyt­basierten Elektrolyseuren. Seltene Vorkommen von Iridium und ein damit einhergehender hoher Marktpreis stellen jedoch schwerwiegende Hindernisse für die Anwendung des Edelmetalls dar. Der neuangestellte Doktorand (w/m/d) wird quanten­mechanisch­basierte Simulationsmethoden nutzen, um relevante Eigen­schaften von Mischoxiden als Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion vorherzusagen. Es soll ein automatisierter Arbeitsablauf für Computersimulationen entwickelt werden, um eine Datenbank von Mischoxiden unterschiedlicher Zusammensetzung zu erstellen. Auf deren Basis sollen grundlegende Deskriptoren für die Aktivitäts- und Stabilitätseigenschaften der Materialien identifiziert werden. Methoden KI-basierter Datenanalytik sollen eingesetzt werden, um mögliche neue Materialkombinationen als Anodenkatalysatoren mit optimierter Leistungsfähigkeit vorherzusagen. Die Computersimulationen werden unter Verwendung der modernsten Supercomputer-Ressourcen des Jülich Supercomputing Centres (JSC) ausgeführt. Die Arbeit wird einen zentralen Beitrag zu den Aktivitäten des German-Canadian Materials Acceleration Centre (GC-MAC: leisten.

Ihre Aufgaben im Detail:

• Entwicklung von automatisierten computergestützten Arbeitsabläufen zur Simulation von Mischoxiden als Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion.
• Beitrag zur Aufklärung der grundlegenden Beziehungen zwischen Struktur, Zusammensetzung und Eigenschaften von Mischoxiden in Bezug auf deren Anwendung als Anodenkatalysatoren in Elektrolyseuren.
• Schaffung der Grundlagen für ein datenbasiertes Design von oxidischen Elektrokatalysatoren unter Verwendung von Methoden des maschinellen Lernens, welches gemeinsam mit experimentell ausgerichteten Partnern erprobt und umgesetzt werden soll

Anforderungsprofil:

• Abgeschlossenes Hochschulstudium (Master) in Physik, Chemie, Materialwissenschaften oder einem vergleichbaren Bereich
• Kenntnisse und Kompetenzen in physikalischer und chemischer Theorie sowie molekularen Simulations­methoden
• Erfahrung in Computerprogrammierung
• Grundlegende Kenntnisse in Elektrochemie und elektrochemischen Energietechnologien
• Intrinsische Motivation und Selbstständigkeit
• Selbstorganisierte und selbstständige Arbeitsweise
• Sehr gute Kooperations- und Kommunikationsfähigkeiten
• Sehr gute Kenntnisse in der deutschen und englischen Sprache in Wort und Schrift

Job tags

Salary