Doktorand i yt- och gränsskiktskaraktärisering av batterielektroder

Uppsala universitet är ett brett forskningsuniversitet med stark internationell ställning. Det yttersta målet är att bedriva utbildning och forskning av högsta kvalitet och relevans för att göra långsiktig skillnad i samhället. Vår viktigaste tillgång är alla de individer som med sin nyfikenhet och sitt engagemang gör Uppsala universitet till en av landets mest spännande arbetsplatser. Uppsala universitet har drygt 54 000 studenter, mer än 7 500 anställda och en omsättning på cirka 8 miljarder kronor.




Institutionen för kemi - Ångström bedriver forskning och utbildning inom kemiämnet.

Institutionen har 250 anställda och omsätter 250 miljoner kronor. Vid institutionens sex program bedrivs mycket framgångsrik forskning av hög internationell klass. Vi har ett stort antal externt finansierade forskningsprojekt, ofta med internationellt samarbete och vi ser en fortsatt god tillväxt inom vårt ämnesområde. Institutionen har utbildningsuppdrag inom ingenjörs- och civilingenjörsprogram samt masterprogram. Mer information finns på vår https://kemi.uu.se/angstrom. (https://kemi.uu.se/angstrom)

https://uu.se/om-uu/jobba-hos-oss/

Arbetsuppgifter
Huvuduppgiften för en doktorand är att ägna sig åt sin forskarutbildning vilket innefattar såväl deltagande i forskningsprojekt som forskarutbildningskurser. I arbetsuppgifterna kan det även ingå medverkan i undervisning och annat institutionsarbete, dock max 20 % av arbetstiden. Studenten förväntas inom utbildningen vidareutveckla metodik för operandi APPES mätningar för batterier, och jämför dessa med PES mätningar och elektrokemiska mätningar. Studenten ska planera och genomföra experiment, analysera data och presentera forskningen i artiklar och vid nationella och internationella konferenser. APPES finns främst tillgängligt vid nationell och internationella synkrotronljusanläggningar varvid studenten förväntas resa vanligtvis 1-3 veckor per termin. Studenten förväntas delta vid gruppgemensamma aktiviteter och ta ansvar för gemensam forskningsutrustning.

Beskrivning av ämne/forskningsprojekt: Batterier spelar en stor roll för omställningen till ett hållbart samhälle, i vilket bl.a. användning av fossila bränslen kraftigt behöver begränsas. Batterier kan idag ersätta förbränningsmotorn i fordon och på så sätt är det en viktig komponent i elektrifieringen inom transportsektorn. Viktigt är att batterierna är både hållbara och säkra. I ett batteri sker de energigivande redoxreaktionerna i gränsskikten mellan elektrod och elektrolyt. Vid användning av energi från ett batteri sker en oxidation i anodens material medan det i katodens material sker en reduktion. I ett laddningsbart batteri kan processen vändas genom tillförsel av energi. I gränsskikten sker också oönskade sidoreaktioner: elektrodmaterialen kan till viss del lösas upp, det formeras olika typer av nanometertunna gränsskikt bestående av nedbruten elektrolyt, etc. och detta påverkar bl.a. batteriets livslängd. För att utveckla framtidens batterier behövs kunskap på atomär nivå om hur och varför de olika kemiska processerna i gränsskikten sker. Fotoelektronspektroskopi (PES) är en av de mest kraftfulla metoderna för att erhålla atomär information om batteriernas gränsskikt. Det bygger på att tekniken har en ytkänsligt på nanometernivå och har känslighet för både grundämne och oxidationstal. Utveckling av ny typ av instrumentering möjliggör experimentella mätningar av gränsytor mellan vätskor och fasta material, och studier av exempelvis batteriernas gränsskikt under drift s.k. operandi mätningar. Doktorandprojektet är centrerat kring applicera och vidareutveckling av operandi högtryckfotoelektronspektroskopi (APPES – ambient pressure photoelectron spectroscopy) för batterier. Detta innefattar APPES och jämförelse med resultat från PES mätningar och elektrokemiska mätmetoder från både synkrotronljus anläggningar och i hemmalaboratoriet.

Kvalifikationskrav

- avlagt examen på avancerad nivå inom kemi eller fysik eller
- fullgjort kursfordringar om minst 240 högskolepoäng, varav minst 60 högskolepoäng på avancerad nivå, med innehåll som är relevant för forskarutbildningen eller på något annat sätt inom eller utom landet förvärvat i huvudsak motsvarande kunskaper
- mycket goda kunskaper i engelska, i tal och skrift.

Stor vikt kommer också att läggas vid personliga egenskaper såsom god samarbetsförmåga, driv och självständighet samt hur den sökande genom sin erfarenhet och kompetens bedöms ha den förmåga som behövs för att klara forskarutbildningen.

Önskvärt/meriterande i övrigt

- Erfarenhet av XPS ses som meriterande för anställningen.

Bestämmelser för doktorander återfinns i Högskoleförordningen 5 kap §§ 1-7 samt i universitetets regler och riktlinjer.

Om anställningen 
Anställningen är tidsbegränsad, enligt HF 5 kap § 7. Omfattningen är heltid. Tillträde enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

Upplysningar om anställningen lämnas av: Maria Hahlin, Maria.Hahlin@kemi.uu.se.

Välkommen med din ansökan senast den 20 april 2022, UFV-PA 2022/747.

Vi undanber oss erbjudanden om rekryterings- och annonseringshjälp.


Ansökan tas emot i Uppsala universitets rekryteringssystem.