Masterarbeit – Verfahrensentwicklung für Ex-situ-Creep-Messungen an Polymerelektrolytmembranen für die Wasserelektrolyse in der Städteregion Aachen
Referenznummer: acjobs-st-147764

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 7.100 Kolle­ginnen und Kolle­gen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!
Das Institut für Energie- und Klimaforschung – Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14) – beschäftigt sich mit elektrochemischer Verfahrenstechnik. Im Fokus stehen dabei die Wasserelektrolyse zur Speicherung von elektrischer Energie in Form von Wasserstoff und die Brennstofferzeugung, wobei der Wasserstoff in komplexere Energieträger oder Rohstoffe für die Industrie umgewandelt wird. Die Wasser­elektrolyse ist eine wichtige Technologie zur Speicherung erneuerbarer Energien in Form des Energie­trägers Wasserstoff. Für die Leistung von Elektrolysezellen ist die Polymerelektrolytmembran von großer Bedeutung. Dünne Membranen haben einen geringen Widerstand und ermöglichen hohe Strom­dichten. Allerdings sind hier auch die Permeation von Wasserstoff und die mechanische Stabilität, insbesondere im Betrieb unter Druck, eine Herausforderung. Insbesondere das Kriechen unter Betriebsbedingungen in Gegenwart von Wasser bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck kann hier langfristig zum Versagen der Zelle führen. Wir bieten Ihnen ab sofort eine spannende Masterarbeit – Verfahrens­entwicklung für Ex-situ-Creep-Messungen an Polymer­elektrolyt­membranen für die Wasser­elektrolyseDie Verfahrensentwicklung wird im Auftrag eines Membranherstellers durchgeführt. Im Rahmen der Arbeit sollen Verfahren zur Charakterisierung des Kriechverhaltens von Polymerelektrolytmembranen unter anwendungs­nahen Bedingungen entwickelt und validiert werden. Als Messaufbauten kommen ein an eine Elektrolyse-Testzelle angelehnter Aufbau und ein Aufbau, bei dem die Membran mit Druck beaufschlagt und gegen Probenkörper gedrückt werden, die einzelne Features von Zellkomponenten enthalten, zum Einsatz. Ihre Aufgaben im Detail:

Sie ertüchtigen die in der Grundform vorhandenen Aufbauten zur Durchführung der Creep-Messungen
Sie definieren geeignete Zielgrößen, z.B. Parameter, die zum Versagen der Membran oder einer irreversiblen Verformung während des Experiments führen
Sie validieren die Aufbauten und Messverfahren
Sie untersuchen kommerzielle Membranen und Membranen des Auftraggebers mit den von Ihnen entwickelten Verfahren

Masterstudium der Ingenieurwissenschaften, Materialwissenschaft, Chemie oder eines vergleichbaren Studiengangs
Interesse an der Aufklärung mechanischer Zusammenhänge
Vorkenntnisse oder Erfahrungen im Bereich Mechanik oder Polymermaterialien sind wünschenswert
Fließende Beherrschung der deutschen und englischen Sprache wird vorausgesetzt
Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir bieten Ihnen:

Eine vielseitige, hoch motivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
Eine anwendungsnahe Abschlussarbeit und Zusammenarbeit mit einem Industriepartner
Qualifizierte Betreuung durch wissenschaftliche Kolleg:innen
Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
Eine angemessene Vergütung