POSTDOCTORAL POSITION ON 2D AND 3D RECONSTRUCTION OF BATTERY MATERIALS USING FIB-SEM (F/M/D)

Die Forschungsgruppe Strukturformation am INM sucht einen motivierten Postdoktoranden, der an der 2D- und 3D-Rekonstruktion von Batteriematerialien arbeitet, um Struktur-Eigenschafts-Beziehungen abzuleiten. Das Projekt wird im Rahmen des von BMBFTR geförderten QC-Next Calls durchgeführt.

Projektbeschreibung: Batterien sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Alltagsgeräte und Elektrofahrzeuge. Ihre Leistung hängt stark von der Mikrostruktur der Elektroden ab. Obwohl erhebliche Fortschritte bei der Erhöhung der Energiedichte erzielt wurden, fehlt es noch an einem vollständigen Bild der verantwortlichen Mikrostruktur. FIB-SEM ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung von 2D-Bildern dieser Materialien. Allerdings verlangsamen der geringe Kontrast zwischen den Rohmaterialien, hohe Rechenanforderungen sowie die Notwendigkeit der Bildanalyse und -interpretation die Einführung dieser Technik als Standardmessverfahren. Ziel dieses Projekts ist es, einen standardisierten Workflow für die Analyse komplexer Batteriematerialien über FIB-SEM-Segmentierung und -Rekonstruktion zu entwickeln. Dieser Workflow wird verwendet, um eine Datenbank mit mikrostrukturellen Kennzahlen und deren Einfluss auf die Materialleistung zu erstellen. Beide werden genutzt, um quantenbasierte Analysemethoden für eine effizientere und zuverlässigere Analyse von FIB-SEM-Daten zu unterstützen.

Der erfolgreiche Kandidat wird in einem interdisziplinären Konsortium anderer Forschungseinrichtungen und Unternehmen arbeiten. Am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien werden kommerzielle und selbstentwickelte Batteriematerialien verwendet, um deren Mikrostruktur zu analysieren. Vielversprechende Methoden zur Erhöhung des Kontrasts werden erforscht und bewertet, um Bilder von höchster Qualität zu produzieren. Segmentierungs- und Rekonstruktionsmethoden werden angewendet und mit neuartigen quantenbasierten Ansätzen verglichen.

Ihre Aufgaben:

• Vorbereitung von Elektrodenmaterialien unter Verwendung etablierter Prozesse.
• Charakterisierung der Mikrostruktur von Elektrodenmaterialien mittels FIB-SEM.
• Anwendung und Entwicklung von 2D-Segmentierungs- und 3D-Rekonstruktionsalgorithmen.
• Erforschung verschiedener Methoden zur Erhöhung des Kontrasts zwischen leichten Elementen.
• Korrelation von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen unter Verwendung mikrostruktureller Kennzahlen.
• Entwicklung mechanistischer Konzepte der Verbundleitfähigkeit basierend auf Ihren Ergebnissen.
• Veröffentlichung von Ergebnissen in peer-reviewed Zeitschriften und Präsentationen auf Konferenzen.
• Betreuung und Unterstützung von Graduierten- und Bachelor-Studierenden.

Ihr Profil:

• Sehr guter Doktortitel in Materialwissenschaften, Physik oder einer ähnlichen Disziplin.
• Nachweisbare Publikationen in leitfähigen Verbundmaterialien (Batterien oder andere).
• Erfahrung mit SEM und/oder FIB ist zwingend erforderlich.
• Starke experimentelle Fähigkeiten, Laborpräzision und Datenmanagementfähigkeiten.
• Nachgewiesene Publikationshistorie in hochwertigen Fachzeitschriften.
• Interesse an quantenbasierten Technologien.
• Sehr gute Kommunikationsfähigkeiten (schriftlich und mündlich) in Englisch.

Wünschenswert:

• Programmierkenntnisse oder die Bereitschaft zu lernen.
• Erfahrung mit digitaler Materialwissenschaft, Datenorganisation und -speicherung.
• Praktische Erfahrung mit TEM-Techniken.

Wir bieten:

• Ein 3-jähriger E13 TV-L 100%-Vertrag, beginnend am 1. Oktober 2026.
• Ein dynamisches, interdisziplinäres und internationales Forschungsumfeld mit hervorragender, modernster Infrastruktur.
• Ein kooperatives, freundliches und unterstützendes Umfeld mit vielen Möglichkeiten zur Interaktion mit anderen Forschern.
• Möglichkeiten zur wissenschaftlichen Weiterbildung, Teilnahme an Konferenzen und Karriereentwicklung.

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. Vollzeitstellen können grundsätzlich geteilt werden. Menschen mit Behinderungen werden ausdrücklich ermutigt, sich zu bewerben und erhalten Vorrang, wenn sie gleich qualifiziert sind.