Unter Energiematerialien verstehen wir insbesondere Batterien und Katalysatoren. Diese werden heute sehr vielseitig angewendet und sind ein wichtiger Baustein für nachhaltige Energieversorgung. Leistungsfähige und beständige Batterien und Katalysatoren sind der Schlüssel für einen verantwortungsvollen Umgang mit den uns zur Verfügung stehenden Ressourcen.
Die komplizierte atomare Struktur dieser Materialien ist eine Herausforderung für deren theoretische Beschreibung und die Simulation der stattfindenden Prozesse. Insbesondere Prozesse, welche die Lebenszeit verkürzen (endliche Ladezyklen oder Katalysatordesaktivierung), sind mit theoretischen Modellen häufig schwer zu identifizieren.

Mit effektiven Cluster-Embedding Modellen werden wir Bausteine dieser Materialien simulieren und den chemischen Raum gegebener Zusammensetzungen mit grosskanonischen Monte-Carlo-Methoden explorieren. Mit neuen, effizienten semiempirischen Methoden können wir approximative Elektronenstrukturrechnungen durchführen, welche uns Aufschluss über die Struktur und Reaktivität geben können. Die Struktur-Reaktivitäts-Beziehungen detektieren wir dann mit statistischen Methoden (maschinelles Lernen) und versuchen auf diese Weise mögliche lebenszeitverkürzende Prozesse zu identifizieren.

Dieses Forschungsprojekt wird aus Mitteln des "NRW-Rückkehrprogramms" des Ministeriums für Kultur- und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützt. In den nächsten Monaten werden daher immer wieder Promotions- und Postdocstellen ausgeschrieben werden.

Bei Interesse und Fragen können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren.