Das Fraunhofer IKTS betreibt anwendungsorientierte Forschung für Hochleistungskeramik. Die drei Standorte in Dresden und Hermsdorf (Thüringen) formen das größte Keramikforschungsinstitut Europas. Als Forschungs- und Technologiedienstleister entwickeln wir moderne keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante Herstellungsverfahren sowie prototypische Bauteile und Systeme in vollständigen Fertigungslinien bis in den Pilotmaßstab. Darüber hinaus umfasst das Portfolio die Kompetenzen Werkstoffdiagnose und -prüfung.
In der gemeinsamen Arbeitsgruppe "Elektrochemie" des Fraunhofer IKTS und des Lehrstuhls für anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe der TU Dresden wird intensiv an Materialien für Batterien der nächsten Generation geforscht. Vor der Überführung neuer Batterietechnologien in die industrielle Produktion gewinnen Maßnahmen zur Qualitätssicherung an Bedeutung. In der Elektrodenfertigung für Lithium-Ionen-Batterien können zahlreiche Defekte und Inhomogenitäten, wie Metallverunreinigungen, Schlieren, Blasen, Löcher etc. entstehen. Deren Einfluss auf das Verhalten der Zelle ist in vielen Fällen nicht näher bekannt und die Qualitätssicherung folgt empirischen Standards. Ziel des Projektes ist die Untersuchung mutwillig eingebrachter Defekte und Inhomogenitäten, mit dem Ziel, Toleranzgrenzen für die spezifischen Fehlerbilder zu ermitteln. Dazu werden in der Arbeitsgruppe Elektrochemie elektrochemische und materialwissenschaftliche Untersuchungen zur Elektrodenhomogenität durchgeführt. Im engen Austausch mit den Projektpartnern wird schließlich ein Innovationsmodul zur automatisierten Defekterkennung für die Forschungsfabrik Batteriezelle konzipiert.
Im Rahmen der Arbeit sollen Elektroden für Lithiumionenbatterien hinsichtlich Homogenität und Defekten elektrisch und elektrochemisch charakterisiert werden. Dies beinhaltet u.a. rasterbasierte Leitfähigkeitsmessungen und ortsaufgelöste elektrochemische Messungen an segmentierten Elektroden. Somit kann sowohl das lokale Verhalten am Ort des Defekts als auch das globale Verhalten der Elektrode untersucht werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Einfluss defektbehafteter Elektroden auf die Gegenelektrode, z.B. deren Stromdichteverteilung näher zu beleuchten. Die erlangten Erkenntnisse werden systematisch aufgearbeitet und fließen in die Festlegung von Toleranzgrenzen für spezifische Fehlerbilder ein.
Wir bieten Ihnen einen interessanten Einblick in vielfältige Themenfelder der angewandten Forschung. Die Studierenden haben die Gelegenheit in einem Team junger Forscherinnen und Forscher an aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen mitzuarbeiten.
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