Doktorand i Operando-röntgenanalys av nästa generations batterier - Under tillsättning eller tillsatt, ej sökbar

Doktorand i Operando-röntgenanalys av nästa generations batterier (MSCA COFUND-projekt PRISMAS)

Institutionen för kemi - Ångström bedriver forskning och utbildning inom kemiämnet. Institutionen har 270 anställda och omsätter 300 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 hemsida.

Denna tjänst är en del av PRISMAS-programmet i samarbete med MAX IV Laboratory, den svenska 4:e generationens synkrotronljuskälla.

PRISMAS – PhD Research and Innovation in Synchrotron Methods and Applications in Sweden – är ett nytt doktorandnätverk för att utbilda nästa generation av 40 ledande synkrotronexperter och samfinansieras av Horizon Europe MSCA COFUND-programmet.

Ditt projekt
Energilagringsenheter som batterier är utsökt komplexa kemiska system med flera komponenter som interagerar på sätt beroende på driftsförhållandena. Följaktligen är utveckling av verktyg som möjliggör samtidig mätning av atomära och elektroniska förändringar tillsammans med egenskaper avgörande för att förstå prestanda.

Vid Balder-strållinjen vid MAX IV undersöker vi battericykelprocesser operando med samtidigt kombinerade komplementära tekniker med hjälp av röntgenstrålar med hög briljans från 4:e generationens MAX IV-synkrotron. Att kombinera röntgenabsorptionsspektroskopi (XAS) och röntgendiffraktion (XRD) samtidigt, med en tidsupplösning på undersekund, ger oss den unika förmågan att följa komplexa processer från flera perspektiv. Med bara ett experiment får vi insikt i utvecklingen av de kemiska och strukturella egenskaperna under materialomvandlingar.

Detta doktorandprojekt syftar till att använda samtidigt kombinerad operando XAS-XRD under elektrokemisk cykling av batterier för att få en multiperspektiv insikt i de mekanismer som är ansvariga för laddningslagring, åldring och nedbrytning av preussisk blåanalog (PBA)-baserade hållbara vattenbaserade batterier. Överförbarheten av metodik och resultat kommer också att undersökas genom att jämföra med vanliga Li-jon- och Na-jon-batterikemi.

Du kommer att utföra kombinerad operando-röntgendiffraktion och röntgenabsorptionsspektroskopi på olika PBA-baserade vattenhaltiga såväl som icke-vattenhaltiga Li/Na-jonbatterier under elektrokemisk cykling. För att analysera den betydande mängden genererad data från sådana korrelerade mätningar kommer du att tillämpa och vidareutveckla pythonbaserade analyspipelines och extrahera korrelerad information. Detta kommer att skapa en grund för den grundläggande förståelsen av nästa generations energilagringssystem.

Som PRISMAS doktorand kommer du att få chansen att bedriva spetsforskning inom ditt område och dra nytta av toppmoderna verktyg som kommer att ge attraktiva, framtida jobbmöjligheter inom akademin eller industrin. Dessutom blir du en del av att utforma framtiden för synkrotronteknologi och instrumentering och använda dessa för att tackla några av de viktigaste globala utmaningarna som världen står inför idag, samtidigt som du skaffar dig tvärvetenskaplig och tvärsektoriell kunskap. Som del av PRISMAS-programmet får du en unik upplevelse i form av en vistelse vid världens första 4:e generationens synkrotron, MAX IV i Lund, Sverige. 

Med ett skräddarsytt utbildningsprogram, inklusive kurser för att stärka vetenskaplig och teknisk kompetens samt överförbara färdigheter, får du genom PRISMAS de färdigheter, kunskaper och kompetenser som behövs för att framgångsrikt uppnå din doktorsexamen.

Arbetsuppgifter 
Huvuduppgiften för en doktorand är att ägna sig åt sina forskningsstudier vilket inkluderar deltagande i forskningsprojektet och doktorandkurser. Arbetsuppgifterna kan även omfatta undervisning och andra institutionsuppgifter (högst 20 %).

Att vara doktorand innebär att självständigt driva projekt inom ett specifikt ämne. Du samarbetar löpande med andra doktorander och forskare för att skapa resultat inom olika projekt och har en eller flera handledare till stöd under dina doktorandstudier. Däremot arbetar du självständigt till stor del, t.ex. genom att arbeta i laboratoriemiljö och skriva artiklar för tidskrifter och för resultat till din doktorsavhandling. Vanligtvis ingår någon form av halvtidsseminarium efter ungefär hälften av doktorandstudierna.

Vidare kommer du att ha kontakt med nationella och internationella partners för att kommunicera resultaten och tolka feedback för att förbättra dataanalysen eller experimentuppställningen. Forskargruppen är en mycket samarbetsmiljö, och därför förväntas utbyte av expertis och kunskap.

En plats i utbildningen innebär att du kommer få tillbringa 3-12 månader vid MAX IV synkrotron i Lund, Sverige. Ytterligare utbildningstid och/eller kortare vistelser kan ordnas i samråd med handledaren för forskningsprojektet. Dessutom kommer du att delta i internationella konferenser och periodiska projektmöten, genomgå utbildningar samt specialiserade kurser vid olika universitet för att komplettera dina kunskaper. Visst resande kommer att förekomma i samband med dessa aktiviteter.

Din arbetsplats
Detta är ett samarbetsprojekt mellan Uppsala universitet och MAX IV-laboratoriet. Du kommer att vara baserad inom Ångström Advanced Battery Centre (ÅABC). ÅABC omfattar mer än 100 forskare på heltid, varav 13 är ledande befattningshavare; resterande del är doktorander, postdoktorer, forskare, teknisk personal och biträdande professorer. Det är den ledande forskningsmiljön för utveckling av elektrokemiska lagringsmaterial och avancerad batteriteknologi i Norden. Du kommer att arbeta inom forskargruppen för Dr Leiting Zhang, som är specialiserad på bulk- och gränssnittskarakterisering av nästa generations batterikemi. Du kommer att ha ett nära samarbete med Dr William Brant, som är specialiserad på syntes och operandokarakterisering av positiva elektrodmaterial i Li- och Na-jonbatterier.

Du kommer att samhandles vid MAX IV Laboratory av Dr Justus Just i Balder beamline-teamet, som har lång erfarenhet av kombinerad multimodal operando-röntgenexperimentering och dataanalys. Bland Dr Zhang, Dr Brant och Dr Just finns det kombinerad erfarenhet av materialkemi, kristallografi och flera avancerade operando-röntgenkarakteriseringstekniker. De sammanslagna grupperna består av sju doktorander och tre postdoktorer.

Kvalifikationskrav

Den sökande ska ha:

• avlagt examen på avancerad nivå eller
• fullgjort kursfordringar om minst 240 högskolepoäng, varav minst 60 högskolepoäng på avancerad nivå (varav 15 högskolepoäng utgör självständigt arbete), 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.

För att vara behörig enligt mobilitetsregeln för MSCA COFUND-programmet, får du inte ha bott i Sverige i mer än 12 månader, med förvärvsarbete eller studier som huvudsaklig sysselsättning, under perioden 2021-08-30 till 2024-08-31. 

Utöver ovan nämnda kriterier måste du ha fullgjort en utbildning på avancerad nivå inom ett relevant område, såsom (men inte begränsat till) beräkningskemi, fysikalisk kemi, fysik eller materialvetenskap.

Du är behörig för PRISMAS-programmet om du kvalificerar för en doktorandutbildning, d.v.s. inte redan har en doktorsexamen.

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 att arbeta med batterier eller elektrokemi
• Erfarenhet av dataanalys eller plottning i python eller andra programmeringsspråk
• Erfarenhet av hårdröntgentekniker och experiment, såsom diffraktion, absorptionsspektroskopi, parfördelningsfunktionsanalys, etc.
• Arbetat inom datavetenskap, kemometri eller liknande områden
• Tidigare projektarbete som visar på deduktiva, analytiska och kreativa problemlösningsförmåga.

Hur man ansöker

Ansökan skickas in via Varbi och ska innehålla följande dokument:

• CV i Europass-format
• Ett tvåsidigt följebrev som motiverar ditt intresse för utbildningsplatsen/anställningen, framför dina relevanta kvalifikationer samt din önskade prioritering i det fall du ansöker till flera PRISMAS-tjänster.
• Minst ett referensbrev
• Bevis på kunskaper i engelska 3 (lägsta B2-nivå)
• Kopia av akademiska meriter, inklusive betyg för alla kurser med bifogad utskrift av examensbevis på engelska,
• Övriga meriter som du vill åberopa (kontaktuppgifter till referenser, rekommendationsbrev, etc.)

Samtliga dokument ska laddas upp (pdf) i jobbansökningsportalen. Kursintyg och andra dokument på papper ska skannas eller fotograferas före uppladdning.

Bedömningen av din ansökan kommer att baseras på vetenskaplig excellens, din karriärplan och ditt examensarbete samt din forskningserfarenhet.

Detaljer om den nya, unika och gemensamma urvalsprocessen för alla PRISMAS-tjänsterna finns här: Så här ansöker du – MAX IV 

(lu.se)

Om anställningen 
Anställningen är tidsbegränsad, enligt HF 5 kap § 7. Omfattningen är heltid. Tillträde 2025-01-01 eller enligt överenskommelse. Placeringsort: Uppsala

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

Upplysningar om anställningen lämnas av: Dr Leiting Zhang (leiting.zhang@kemi.uu.se), Dr William Brant (william.brant@kemi.uu.se), Dr Justus Just (justus.just@maxiv.lu.se). Om du har frågor om urvalsprocessen, vänligen kontakta: prismas@maxiv.lu.se.

Välkommen med din ansökan senast den 2 September 2024, UFV-PA 2024/2682.