Masterstudentin/Masterstudent (w/m/d) in Chemie, Physik, Materialwissenschaften oder vergleichbar

Starten Sie Ihre Karriere mit einer spannenden Masterarbeit auf dem Gebiet der Funktionskeramik für nachhaltige Energiespeicherung und kohlenstoffneutrale Treibstoffproduktion. Im DLR-Institut für Future Fuels konzentrieren wir uns auf die nachhaltige Speicherung von Wärme, die Produktion von Chemikalien und Kraftstoffen für Industrie und Verkehr. Um fossile Brennstoffe zu ersetzen, entwickeln wir innovative Wege zur Herstellung von Wasserstoff und anderen synthetischen Brennstoffen mit erneuerbarer Energie. Die thermochemische Wasserspaltung konzentriert sich auf die Herstellung von Wasserstoff aus Wasser mit Hilfe von konzentrierter Wärmeenergie von der Sonne. Im Gegensatz zur Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse kommt dieser Prozess ohne einen elektrochemischen Schritt aus und hat ein hohes Potenzial in Bezug auf die Gesamteffizienz des Prozesses. Das Verfahren verwendet feste Redoxmaterialien in einem zweistufigen zyklischen Prozess bei Temperaturen von bis zu 1500°C. Dieses innovative Konzept wird derzeit im Rahmen mehrerer Projekte an unserem Institut entwickelt, die sich mit der Materialauswahl/Optimierung, dem experimentellen Nachweis der Machbarkeit, der Prozesssimulation und wirtschaftlichen Aspekten befassen.

Das computergestützte Pre-Screening von Materialien mit Hilfe von Hochdurchsatzberechnungen der elektronischen Struktur, datenwissenschaftlichen Techniken und der eingehenden Analyse der elektronischen und strukturellen Eigenschaften vielversprechender Verbindungen mit Methoden der Quantenchemie ist ein entscheidender Schritt in der modernen Materialentwicklung geworden. Solche ab initio Berechnungen können das rationale Design neuartiger Materialien ermöglichen und Eigenschaften bekannter Materialien für spezielle Anwendungen optimieren.

Im Rahmen Ihrer Masterarbeit werden Sie zum laufenden Material-Screening und der Optimierung der Eigenschaften unter Verwendung modernster quantenchemischer Methoden beitragen. Sie werden die Gelegenheit haben, die faszinierenden Eigenschaften von keramischen Oxidmaterialien zu untersuchen, deren Ursache in der atomistischen Struktur zu analysieren und nach Materialien mit verbesserten Redox-Eigenschaften zu suchen. Die Ergebnisse der Arbeit werden direkt in unsere laufende Forschung einfließen und uns bei zukünftigen Forschungsaktivitäten zu Systemen für die solare Brennstoffproduktion unterstützen.

Ihre Aufgaben im Detail: