MSCA-DN e-ChemIn - Doctoral Candidate (DC15): Sustainable sodium-ion batteries: engineered soli[...]

Wissenschaftlicher Hintergrund: Die Klimaziele der EU mit dem Ziel der Klimaneutralität bis 2050 erfordern eine Transformation aller Wirtschaftssektoren hin zur Nutzung erneuerbarer Elektrizität, was gemeinsame Anstrengungen zwischen den EU-Ländern erfordert, um ein widerstandsfähigeres Energiesystem zu erreichen. Im e-ChemIn sind wir vereint durch die Idee, ein neues Paradigma bei der Gestaltung von Energievorrichtungen anzuwenden, das den aktuellen Ansatz, individuelle Materialien zu schaffen, hin zu der Entwicklung von elektrochemisch aktiven Materialoberflächen verschiebt.

Gemeinsam werden wir:

• mehrere Sätze von elektrochemischen Oberflächen unter Verwendung erneuerbarer, reichhaltiger und zirkulärer Materialien entwerfen und sie für neue Generationen von Energieumwandlungs- und Speichervorrichtungen optimieren.
• Multimodale Ansätze zur Charakterisierung von Oberflächen im Betrieb auf Nanoskala entwickeln, die beispiellose Einblicke in aktive Oberflächen bieten und die Charakterisierung aktiver Oberflächen der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft zugänglich machen.
• Prozesse zur Rückgewinnung kritischer Rohstoffe aus Altgeräten erfolgreich etablieren und diese im industriellen Maßstab anwenden.

Stellenbeschreibung – Ziel: Das Ziel dieses Doktorandenprojekts am INM ist die Entwicklung nachhaltiger, fluorid-armer flüssiger Elektrolyte für Natrium-Ionen-Batterien und die Quantifizierung, wie die Zusammensetzung und die Herstellungsverfahren des Elektrolyten die Bildung von SEI/CEI und den Ionentransport an festen-flüssigen Grenzflächen steuern. Der Doktorand wird konventionelle karbonat- und etherbasierte Elektrolytsysteme mit NaPF6 und NaFSI benchmarken und sicherere fluoridfreie oder fluorid-arme Alternativen entwerfen, beispielsweise basierend auf NaBOB, niedertoxischen Lösungsmitteln und funktionalen Additiven.

Die Arbeit wird durch Kriterien der grünen Chemie und Zirkularität geleitet und konzentriert sich auf das rationale Engineering von festen-flüssigen und festen-festen-flüssigen Grenzflächen in Na-Ionen-Batteriezellen. Ein zentraler Bestandteil des Projekts wird die Entwicklung und Validierung maßgeschneiderter Herstellungsverfahren sein, einschließlich Strom-, Spannungs-, Temperatur- und Vorbehandlungsprotokollen. Diese Protokolle werden mit der anfänglichen Coulomb-Effizienz, dem Impedanzwachstum, der Kapazitätsstabilität und der Interphasenstabilität für ausgewählte Anoden/Kathoden-Kombinationen korreliert.

Erwartete Ergebnisse:

• Eine eingestufte Matrix für Elektrolyte und Additive für Na-Ionen-Zellen, einschließlich Nachhaltigkeits- und Sicherheitsbewertungen.
• Validierte und übertragbare Herstellungsverfahren, die die anfängliche Effizienz maximieren und das Impedanzwachstum für kohlenstoffhaltige Anoden und ausgewählte Kathoden minimieren.
• Ein offenes Standardbetriebsverfahren und ein Datenpaket, das standardisierte elektrochemische und interphasenbezogene Beschreibungen für das Screening und die Geräteoptimierung im gesamten e-ChemIn-Netzwerk bereitstellt.

Der ausgewählte Kandidat muss sich in ein Promotionsprogramm an der Universität des Saarlandes einschreiben. Hauptbetreuer: Prof. Volker Presser, Leiter der Gruppe Energie-Materialien (INM). Co-Betreuer: Dr. Rosalia Cid. Co-Betreuer von Abordnungen: Prof. Sergey Dvinskikh, KTH Royal Institute of Technology; Dr. Pavel V. Yushmanov, P&L Scientific AB.

Vorteile: Der Doktorand wird 4 Monate am KTH Royal Institute of Technology, Schweden, verbringen, um NMR-Methoden zur Quantifizierung des Ionentransports und der Interphasenmerkmale zu nutzen. Der Doktorand wird auch 3 Monate bei P&L Scientific AB, Schweden, verbringen, um an der robotergestützten Elektrolytzusammensetzung und der Hochdurchsatz-Zellmontage und -behandlung zu arbeiten.

Bewerber dürfen zum Zeitpunkt der Rekrutierung noch keinen Doktortitel besitzen und nicht länger als 12 Monate in Deutschland gelebt oder ihre Haupttätigkeit (Arbeit, Studium usw.) in den 36 Monaten vor dem Rekrutierungsdatum ausgeübt haben. Die Eignung wird zum Zeitpunkt der Rekrutierung überprüft. Masterabschluss oder gleichwertig in Materialwissenschaft, Elektrochemie, Chemie, Angewandte Physik oder eng verwandten Disziplinen.

Sprachen: Ausgezeichnete Kommunikations- und Schreibfähigkeiten, umfassende Kenntnisse der englischen Sprache.

Fähigkeiten / Erfahrungen:

• Gute Kenntnisse der Elektrochemie, Materialwissenschaft.
• Fähigkeiten in experimenteller Elektrochemie und elektrochemischen Technologien.
• Erfahrung in der Materialcharakterisierung mittels Elektronenmikroskopie und/oder spektroskopischen Techniken sowie entsprechender Dateninterpretation ist von Vorteil.
• Fähigkeit, als Mitglied eines internationalen, multidisziplinären Teams zu arbeiten.
• Deutschkenntnisse sind von großem Vorteil.

Gehalt – andere Vorteile – Dauer: Das Gehalt entspricht den Regeln des MSCA-Doktorandennetzwerks 2025 im Rahmen von Horizon Europe und besteht aus:

• einem Lebenshaltungszuschuss (Länderanpassungskoeffizient gilt)
• einem Mobilitätszuschuss (710 €/Monat) und, falls zutreffend, einem Familienzuschuss (660 €/Monat).

Alle Beträge unterliegen den nationalen Steuer- und Sozialversicherungsregelungen. Weitere Vorteile: Sozialversicherungsschutz, Schulungs-, Netzwerk- und Abordnungsmöglichkeiten, Karriereentwicklungsplan. Die Stelle ist für 36 Monate im Rahmen des MSCA-Doktorandennetzwerks finanziert. Die Gesamtdauer des Vertrags beträgt 36 Monate. Weitere Informationen unter https://euraxess.ec.europa.eu/jobs/search – Suche: e-ChemIn. Startdatum: Ab 01.11.2026, spätestens jedoch bis 01.04.2027. Vertrag: Vollzeitbeschäftigungsvertrag gemäß den nationalen Vorschriften. Arbeitszeiten: Vollzeit (39,5 h/Woche). Arbeitsort: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien, Saarbrücken, Saarland, Deutschland, Campus D2 2 in DE – 66123 Saarbrücken. Die Deutschkenntnisse sind ein Plus, aber keine Voraussetzung, da Englisch die Hauptarbeitssprache am INM ist.

Bewerber müssen Folgendes einreichen, wobei MSCA-DN e-ChemIN (DC15) angegeben wird:

• Lebenslauf (einschließlich einer detaillierten Beschreibung des Wohnsitzes und der Hauptaktivitäten der letzten 3 Jahre)
• Motivationsschreiben
• Kopien akademischer Abschlüsse
• Kontaktdaten von 3 Referenzen.

Frist: 20.09.2026. Die Rekrutierung erfolgt nach den Grundsätzen des MSCA-Doktorandennetzwerks:

• Offene, transparente und leistungsbasierte Auswahl
• Chancengleichheit und Nichtdiskriminierung
• Bewertung durch ein qualifiziertes Auswahlkomitee.

Ausgewählte Kandidaten können zu Vorstellungsgesprächen eingeladen werden. Der Auswahlprozess wird gemäß den Anforderungen des MSCA ordnungsgemäß dokumentiert. Das INM pflegt eine offene und wertschätzende Unternehmenskultur, in der die bestehende Vielfalt gefördert und gelebt wird. Das Institut ist ein Arbeitgeber, der Chancengleichheit bietet, mit einer zertifizierten familienfreundlichen Politik, und es bietet Angebote für eine bessere Work-Life-Balance, flexible Arbeitszeiten und mobiles Arbeiten. Wir fördern berufliche Chancen für Frauen und ermutigen sie nachdrücklich zur Bewerbung. Menschen mit Behinderungen werden ausdrücklich ermutigt, sich zu bewerben und erhalten Vorrang, wenn sie gleich qualifiziert sind. Dies wird aus dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union im Rahmen des Marie Skłodowska-Curie-Zuschussvertrags Nr. 101311389 finanziert.