Stellenangebot: Wissenschaftliche/r Mitarbeiter/in – Doktorand/in (w/m/d) – Modellierung, Analytik und Lebensdauerprognose von Batterien (mit Promotionsmöglichkeit)

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Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik

Unser Profil

Als größte universitäre Arbeitsgruppe Deutschlands im Bereich Batterietechnologie und Systemintegration zählt das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RWTH Aachen zu den international führenden Forschungseinrichtungen dieses zukunftsweisenden Feldes. Themen wie die Digitalisierung, elektrisch-thermische wie auch physikalisch-chemische Modellierung sowie die Optimierung von modernen Batteriesystemen bilden dabei einen zentralen Schwerpunkt der weltweit anerkannten Forschungskompetenz des Instituts.

Unser Ziel ist es, die Nutzung moderner Batteriesysteme über ein breites Anwendungsspektrum hinweg zu optimieren. Wir erforschen Batteriesysteme aller relevanten Technologien (insbesondere Lithium-Ionen- und Natrium-Ionen-Batterien) und entwickeln daraus hochpräzise Modelle für elektrische und thermische Simulationen, Lebensdauerprognosen sowie innovative Diagnose-Algorithmen. Diese Modelle und Erkenntnisse bilden die Grundlage für die zuverlässige Bestimmung von Ladezustand, Leistungsfähigkeit und Alterungsmechanismen moderner Batterien. Mit unserer Forschung leisten wir einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung leistungsfähiger, nachhaltiger und intelligenter Batteriesysteme, für Elektromobilität, stationäre Energiespeicher und die Energieversorgung der Zukunft.

Ein besonderes Highlight für unsere Mitarbeitenden ist das 2022 eröffnete Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems (CARL) auf dem Campus Melaten. Auf über 5000 m² modernster Büro- und Laborflächen stehen ideale Bedingungen für interdisziplinäre Spitzenforschung bereit. Über 150 Wissenschaftler*innen arbeiten hier eng vernetzt an der gesamten Wertschöpfungskette, von der Materialforschung über Modellbildung, die Produktion und Systemintegration bis hin zur KI-basierten Energiesystemanalyse.

Was wir bieten:

• Herzliches und kollegiales Umfeld an einer der weltweit renommiertesten Forschungseinrichtungen im Bereich Batterietechnologie
• Steilen Wissenszuwachs in einem dynamisch wachsenden Zukunftsmarkt (Batterien, Elektromobilität, Energiespeicher)
• Optimales Forschungsumfeld mit hochmoderner Infrastruktur und engem Bezug zur industriellen Praxis
• Aktive Mitwirkung in der universitären Lehre und Nachwuchsförderung (z. B. Betreuung von Bachelor- und Masterarbeiten)
• Möglichkeit zur Promotion an der RWTH Aachen in einem wissenschaftlich exzellenten Umfeld (bei Prof. Dirk Uwe Sauer)

Bitte schicken Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen (Cover-Letter, CV & relevante Zeugnisse (insbes. Noten im Studium)) an unsere Mailadresse: al-mal@isea.rwth-aachen.de

Ihr Profil

Sie möchten in einem universitären Spitzenumfeld arbeiten und gleichzeitig eng mit Industriepartner/innen zusammenarbeiten? Sie interessieren sich für die Verbindung aus theoretischer Forschung und praktischer ingenieurwissenschaftlicher Anwendung und möchten eigenständig innovative Lösungen entwickeln? Zudem können Sie sich eine Promotion im Bereich moderner Batteriesysteme vorstellen?

Dann bringen Sie idealerweise Folgendes mit:

• Voraussetzung für die Einstellung ist ein sehr gut abgeschlossenes Hochschulstudium (Master oder vergleichbar) in einem technischen oder naturwissenschaftlichen Fach, z. B. Elektrotechnik, Maschinenbau, Informatik, Physik, Chemie, Verfahrenstechnik, Materialwissenschaften und den entsprechenden Wirtschaftsingenieursstudiengängen
• Grundkenntnisse in der Batterietechnologie sind wünschenswert, aber keine Voraussetzung
• Programmiererfahrung, z. B. in C++, Python oder MATLAB
• Affinität zur simulativen sowie experimentellen, insbesondere zu Batterietests und Laboraktivitäten
• Freude an der Mitarbeit in anspruchsvollen Projekten mit Industrie- und Forschungspartner*innen
• Engagement, Eigeninitiative, selbstständige und teamorientierte Arbeitsweise sowie gute organisatorische Fähigkeiten

Ihre Aufgaben

In der Abteilung Modellierung, Analytik und Lebensdauerprognose von Batterien (MAL) befassen wir uns mit zentralen Fragestellungen zur Bewertung, Auslegung, Modellierung und Prognose moderner Batteriesysteme. Als Teil unseres Teams arbeiten Sie an ausgewählten Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Untersuchung und Bewertung von Lithium- und Natrium-Ionen-Batterien sowie weiterer zukünftiger Batterietechnologien.

Zu den typischen Abteilungsaufgaben zählen die Durchführung systematischer Batterietests, die Analyse des Alterungszustands von Batteriezellen sowie die Entwicklung darauf aufbauender Alterungs- und Bewertungsmodelle. Ziel der Arbeiten ist es, die Qualität von Batteriezellen hinsichtlich Lebensdauer, Leistungsfähigkeit und Einsatzmöglichkeiten fundiert zu beurteilen und dabei neben technischen auch weiteren Aspekten, bspw. ökologische oder ökonomische Fragestellungen, zu berücksichtigen.

Im Mittelpunkt Ihrer Tätigkeit steht die Entwicklung, Erweiterung und Parametrierung eines physikalisch-chemischer Batteriemodelle (z. B. elektrochemische, thermisch und alterungsrelevante Erweiterungen), die das Zellverhalten über verschiedene Betriebs- und Alterungszustände hinweg realitätsnah abbilden. Ziel ist es, grundlegende Zusammenhänge zwischen Materialeigenschaften, Zellaufbau, Betriebsbedingungen und Degradationsmechanismen quantitativ zu beschreiben und für Lebensdauer-, Leistungs- und Sicherheitsbewertungen nutzbar zu machen.

Charakteristisch für Ihre Arbeit ist die enge Verzahnung von modellbasierter Forschung und experimenteller Validierung. Sie nutzen experimentelle Messdaten aus Zelltests und Analytik, um Modellparameter zu identifizieren, Modelle zu validieren und Alterungsmechanismen physikalisch fundiert zu interpretieren. Abhängig vom fachlichen Schwerpunkt gehören auch die Konzeption geeigneter Experimente, die Auswertung elektrochemischer Messungen sowie die Einbindung analytischer Ergebnisse (z. B. aus Post-Mortem-Untersuchungen) in die Modellierung zu Ihren Aufgaben.

Die erzielten Ergebnisse diskutieren und validieren Sie im engen fachlichen Austausch mit Kolleginnen und Kollegen am Institut sowie mit Partner/innen aus Industrie und Forschung. Ihre Arbeiten leisten einen wesentlichen Beitrag zum besseren Verständnis von Alterungsprozessen und zur Entwicklung robuster, prädiktiver Modelle für moderne Batteriesysteme.

Mögliche fachliche Schwerpunkte Ihrer Arbeit sind:

• Physikalisch-chemische Modellierung von Batteriezellen
• Parametrierung, Sensitivitätsanalysen und Modellvalidierung anhand experimenteller Daten
• Modellbasierte Untersuchung von Alterungs- und Degradationsmechanismen
• Kopplung von physikalisch-chemischen Modellen mit experimenteller Diagnostik

Neben den projektbezogenen Aufgaben ist die Betreuung studentischer Arbeiten im Themenfeld ausdrücklich erwünscht, zudem besteht die Möglichkeit zur Mitarbeit in der Lehre. Am Institut steht Ihnen hierfür eine exzellente Forschungsinfrastruktur zur Verfügung, darunter hochmodernes Equipment zur elektrischen und chemischen Charakterisierung von Batteriesystemen, wie auch ein umfassend ausgestattetes Analytiklabor. Die beschriebenen Arbeiten bieten eine sehr gute Grundlage für eine Promotion.

Sprechen Sie gerne mit uns über Ihre fachlichen Interessen und individuellen Schwerpunkte.

Unser Angebot

Die Einstellung erfolgt im Beschäftigtenverhältnis.
Die Stelle ist zum nächstmöglichen Zeitpunkt zu besetzen und befristet auf zunächst 2 Jahre.
Es besteht die Möglichkeit zur Verlängerung auf insgesamt 5 Jahre bis zur Promotion.
Die befristete Beschäftigung erfolgt im Rahmen der Befristungsmöglichkeiten des Wissenschaftszeitvertragsgesetzes.
Es handelt sich um eine Vollzeitstelle.
Eine Promotionsmöglichkeit besteht.
Die Eingruppierung richtet sich nach dem TV-L.
Die Stelle ist bewertet mit EG 13 TV-L.

Über uns

Die RWTH ist als familiengerechte Hochschule zertifiziert.
Die RWTH bietet im Rahmen eines Universitären Gesundheitsmanagements eine Vielzahl von Gesundheits-, Beratungs- und Präventionsangeboten (z. B. Hochschulsport) an. Für Tarifbeschäftigte und Beamtinnen und Beamte besteht ein umfangreiches Weiterbildungsangebot und die Möglichkeit, ein Jobticket zu erwerben.
Die Stellenausschreibung richtet sich an alle Geschlechter.
Wir wollen an der RWTH Aachen University besonders die Karrieren von Frauen fördern und freuen uns daher über Bewerberinnen.
Frauen werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung bevorzugt berücksichtigt, sofern sie in der Organisationseinheit unterrepräsentiert sind und sofern nicht in der Person eines Mitbewerbers liegende Gründe überwiegen.
Bewerbungen geeigneter schwerbehinderter Menschen sind ausdrücklich erwünscht.
Im Sinne der Gleichbehandlung bitten wir Sie, auf ein Bewerbungsfoto zu verzichten.
Informationen zur Erhebung personenbezogener Daten nach Artikeln 13 und 14 Datenschutz-Grundverordnung (DS-GVO) finden Sie https://www.rwth-aachen.de/dsgvo-information-bewerbung