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Ausschreibender Bereich: IEK-11 - Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg Erneuerbare Energien
Kennziffer: Elektrokatalytische Grenzflächenverfahrenstechnik

Masterarbeit "Entwicklung edelmetallfreier Katalysatorschichten im
Bereich der Anionenaustauschmembran-Wasserelektrolyse"

Chemieingenieurwesen, Chemie, Physik, Maschinenbau (oder ähnliche Disziplinen)

Ihre Aufgabe

Im Rahmen der Energiewende steigt der Bedarf an effizienten Power-to-X Strategien stetig. Die Herstellungskosten für Wasserstoff aus regenerativen Energiequellen könnte mit der Verwendung von anionenleitenden Polymeren (AEM)
anstelle von Protonenaustauschmembranen (PEM, z.B. Nafion®) erheblich reduziert werden, da unter diesen Bedingungen auch unedle Metalle wie Nickel katalytisch aktiv sind. In unserer Gruppe wurde das industriell skalierbare Direktmembrandruck-Verfahren (DMD) entwickelt und bereits erfolgreich auf Brennstoffzellen und PEM-Wasserelektrolyseure angewendet.[1,2] Um dies auch für AEM-Systeme zu etablieren, sind reproduzierbare Katalysatorschichten notwendig, die Sie mittels additiver Fertigungsverfahren wie Sprühbeschichtung, Ink-Jet Printing, Rakeln oder Siebdruck herstellen. Zudem soll neben der Oberflächencharakterisierung der Schichten auch die elektrochemische Performance ganzer Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs) im Elektrolyse-Betrieb untersucht und evaluiert werden.

[1] Direct deposition of proton exchange membranes enabling high performance hydrogen fuel cells, J. Mater. Chem., A3 (21), 2015, 11239–11245.
[2] Tailoring the membrane-electrode interface in PEM fuel cells: A review and perspective on novel engineering approaches, Adv.Energy Mater., 38, 2017, 1701257.

Ihr Profil

Sie sind an gängigen Herstellungsverfahren für Membran-Elektroden-Einheiten als auch an deren Charakterisierung und Evaluierung interessiert, motiviert und arbeiten eigenständig. Idealerweise bringen Sie Erfahrungen in einem oder mehreren der folgenden Bereiche mit: Additive Fertigungsverfahren, (Elektro)-Katalyse, elektrochemische Messverfahren, poröse Medien, Kolloidchemie, Polymerchemie.

Wir bieten Ihnen

hervorragende Arbeitsbedingungen in einem jungen interdisziplinären Umfeld und Freiraum für eigene Kreativität. Weitere Informationen zur Abteilung Elektrokatalytische Grenzflächenverfahrenstechnik finden Sie unter www.hi-ern.de. Projektstart ist nach Absprache flexibel.

Anfragen oder Bewerbungen richten Sie bitte per E-Mail an:


Britta Mayerhöfer
Abteilung Elektrokatalytische Grenzflächenverfahrenstechnik
Forschungszentrum Jülich GmbH
Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien
Egerlandstr. 3, D-91058 Erlangen
Telefon: +49 9131-85-20257, E-Mail: b.mayerhoefer@fz-juelich.de

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