Tutkijatohtori, litiumiin perustuvan sähkökemiallisen ammoniakin synteesin mekanistinen rajapintatiede

Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta saavuttamalla läpimurtoja avainalueillamme ja niiden yhtymäkohdissa. Samalla innostamme tulevaisuuden muutoksentekijöitä ja luomme ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin. Yliopistoyhteisöömme kuuluu 14 000 opiskelijaa, 400 professoria ja yli 5000 työntekijää, jotka edustavat yhteensä yli 120 kansalaisuutta.  Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä. Monimuotoisuus on osa meitä, ja teemme jatkuvaa työtä yhteisömme monimuotoisuuden ja syrjimättömyyden varmistamiseksi. Siksi kannustammekin päteviä hakijoita taustasta riippumatta liittymään yhteisöömme.

Teknillisen fysiikan laitoksen uraauurtava tutkimus luo uusia sovelluksia sekä teollisuutta uudistavia teknologioita. Laitoksella keskitytään materiaalien fysiikkaan, kvanttiteknologioihin, pehmeän ja elävän aineen tutkimukseen ja edistyneisiin energiatieteisiin. Tutkimusalueet kattavat sekä perustutkimuksen että tärkeät sovellusalueet. Koulutamme tulevaisuuden asiantuntijoita datan ja teknologian asiantuntijoiksi, keksijöiksi ja teollisuuden ja yhteiskunnan tutkijoiksi.

Oletko kiinnostunut mekaanisesta sähkökemiasta ja huipputason operando/kryogeenisestä karakterisoinnista reaktiivisissa rajapinnoissa?

Etsimme nyt tutkijatohtoria johtamaan kehittyneen ja korrelatiivisen karakterisointityönkulun kehittämistä litiumin tallettamiseen ja kiinteän elektrolyyttivälin (SEI) analysointiin litiumin välittämissä typen pelkistysreaktioissa (LiNRR) vihreän ammoniakin synteesiä varten Aalto-yliopiston Teknillisen fysiikan laitokselle. Tässä tehtävässä sinulla on mahdollisuus vaikuttaa luomalla luotettavia, monimenetelmäisiä lähestymistapoja, jotka yhdistävät välifaasin (interphase) kemian ja morfologian sähkökemialliseen suorituskykyyn, stabiilisuuteen ja hajoamismekanismeihin. Liity joukkoomme muovaamaan kehittyneen sähkökemiallisen rajapintatieteen tulevaisuutta!

LiNRR on erittäin dynaaminen sähkökemiallinen prosessi, jossa litiumin pinnoittuminen/irtoaminen, SEI:n muodostuminen sekä elektrolyytin/protonilähteen reaktiot kehittyvät rinnakkain ja vaikuttavat suoraan ammoniakin muodostumiseen ja energiatehokkuuteen. Tämä tehtävä kohdistuu keskeiseen pullonkaulaan: monimutkaisten ja herkkiä rajapintoja muodostavien välifaasien muuntamiseen mitattaviksi ja tulkittaviksi mekanismeiksi operando- ja in situ -havainnoinnin sekä korrelaatioanalyysin avulla. Tutkimme lisäksi muita vaihtoehtoisia, litiumista poiekkavia välitettyjä järjestelmiä. Työsi rakentaa myös siirrettävää osaamista muihin litiumiin ja akkuihin liittyviin rajapintaprosesseihin.

Tämä tutkijatohtorin tehtävä rahoitetaan äskettäin käynnistyneestä M‑Era.Net-projektista “Ammonia Production via Electrochemical Reduction of Nitrogen.” Lisäksi projektikumppaneihin kuuluvat SINTEF, Slovenian kansallinen kemian instituutti sekä teollisuuskumppanit NitroVolt ja NanoScientifica.

Roolisi ja tavoitteesi

• Rakennat korrelatiivinen karakterisointi- ja analyysityönkulku Li-kerrostumaan ja SEI:n kehitykseen, yhdistäen rakenteellista ja kemiallista tietoa eri pituus- ja aikaskaaloilla.
• Teet operando- ja post-mortem karakterisointia saadaksesi mekanistista ymmärrystä Li-kerrostumisesta ja SEI:n kehityksestä. Käytössä on morfologisten, rakenteellisten ja kemiallisten analyysitekniikoiden työkalupakki, mukaan lukien: cryo-FIB/SEM, cryo-TEM, in-situ ja nestesolu-TEM, EC-AFM, XCT, SAXS, XAS, XRS, XPS jne.
• Yhdistät materiaalien karakterisointitulokset sähkökemiallisiin kineettisiin analyyseihin ja laskennallisten mallinnusten kanssa mekanistisen tulkinnan saamiseksi LiNRR:stä ja sitä pidemmän Li NRR:n mekaaniseen tulkintaan.
• Teet yhteistyötä projektikumppaneiden kanssa ja tuet heidän tutkimustoimintaansa tässä projektissa
• Tuet ryhmän muita sähkökemiallisia tutkimuksia (esim. paristot)

Verkostosi ja tiimisi

Aalto‑yliopisto on perustanut karakterisointialustan SEI‑kerroksen visualisointia ja analysointia varten yhdistämällä kehittyneitä ex situ‑ ja in situ/operando‑karakterisointimenetelmiä, jotta rajapintareaktiot voidaan paljastaa ja litiummetallin kerrostumista sekä SEI:n kehittymistä visualisoida.

Työskentelet erittäin monitieteisessä ympäristössä Aalto‑yliopiston Advanced Energy Solutions ‑alueella. Teet tiivistä yhteistyötä SEI‑suunnitteluun keskittyvän tiimin kanssa sekä akkujen parissa työskentelevien kollegoiden kanssa. Osa karakterisoinneista tehdään Nanomicroscopy Centerissä (esim. cryo‑FIB/STEM‑ ja operando‑TEM). Työtäsi ohjaa professori Yaolin Xu, Energy Materials & Interfaces (EMI) ‑ryhmän johtaja. Sinulla on myös mahdollisuus olla vuorovaikutuksessa maailmanluokan asiantuntijoiden kanssa sähkökemian‑, materiaalitieteen ja mikroskopian aloilla.

• Päivittäinen yhteistyö paikallisen sähkökemian‑ ja karakterisointitiimin kanssa Aalto‑yliopistossa.
• Pääsy laitosasiantuntijoihin ja infrastruktuuriin mikroskopian ja spektroskopian alueilla tukemaan luotettavaa näytteiden valmistusta, siirtoa, mittausta ja analyysiä.
• Mahdollisuus kansainväliseen yhteistyöhön tutkimusryhmien kanssa.
• Valittu henkilö raportoi suoraan professori Yaolin Xulle, Energy Materials & Interfaces (EMI) ‑ryhmän johtajalle.

Kokemuksesi ja tavoitteesi

Etsimme ehdokasta, jolla on:

• Tohtorin tutkinto fysiikasta, materiaalitieteestä, kemiantekniikasta tai läheisesti liittyvästä alasta
• Kokemusta sähkökemiallisesta ammoniakkisynteesistä, mieluiten LiNRR:stä
• Vahva tausta sähkökemiallisissa rajapinnoissa ja/tai edistyneessä materiaalien karakterisoinnissa
• Käytännön kokemusta yhdessä tai useammassa seuraavista:
  • In situ/operando-spektroskopia (mukaan lukien operando FTIR, Raman ja röntgenspektroskopia)
  • AFM ja/tai 3D-kuvantaminen (esim. XCT)
  • Cryo-FIB/SEM sekä cryo-STEM ja nestesolujen TEM
• Kokemusta hansikaslokeron työnkuluista ja hallitusta näytteensiirrosta
• Yhteistyöhön perustuva ajattelutapa ja kyky työskennellä tehokkaasti monitieteisessä ympäristössä
• EN: Sujuva englannin kielen taito on pakollinen (suullinen ja kirjoitettu)
• FI: Suomen kielen osaaminen ei ole pakollinen. Suomen kielen osaaminen katsotaan eduksi

Tämä tehtävä tarjoaa harvinaisen yhdistelmän sähkökemiasta, operando- ja in situ-karakterisoinnista sekä korrelaatioon perustuvasta mekanismiohjautuvasta analyysistä vihreän ammoniakin tuotannon (LiNRR) parissa. Autat rakentamaan alustaa, joka mahdollistaa luotettavan ja tulkittavan näkemyksen yhteen sähkökemian haastavimmista rajapintaongelmista, vahvalla yhteydellä sekä akkuihin liittyvään tieteeseen että teolliseen käännökseen.

Mitä tarjoamme

• Merkityksellinen ja inspiroiva tutkimusympäristö yliopistossa, joka kuuluu maailman kärkeen kestävän kehityksen ja materiaalitieteen aloilla
• Pääsy EMI-ryhmän ja Aallon Nanomikroskopiakeskuksen maailmanluokan tutkimusinfrastruktuuriin, mukaan lukien huippuluokan EC-AFM, analyyttinen STEM, cryo-EM, nestekammio-TEM, SAXS jne.
• Mahdollisuus tehdä yhteistyötä asiantuntijoiden kanssa sähkökemian, nanomateriaalien ja edistyneiden energiaratkaisujen aloilla
• Tukea ammatilliseen kehittymiseen, mukaan lukien koulutus, kansainväliset konferenssit ja uravalmennus
• Eloisa, kansainvälinen kampusyhteisö Espoossa, pääkaupunkiseudulla, joka sijoittuu toistuvasti maailman onnellisimpien ja turvallisimpien asuinpaikkojen joukkoon

Tehtävä on kokoaikainen, ja siihen on kahden vuoden rahoitus. Palkka on kokemuksesta riippuen noin 4130–4550 euroa kuukaudessa, ja tehtävään kuuluu työterveyshuolto.

Laaja ammatillisen kehittymisen mahdollisuuksien tarjontamme takaa, että pääset kasvamaan ja oppimaan, osallistuen aktiivisesti henkilöstökoulutuksiin ja kehitysprojekteihin kiinnostuksesi ja tarpeidesi mukaan. Arvostamme työn ja muun elämän tasapainoa sekä hyvinvointia kaikilla elämän osa-alueilla. Työskentelemme hybridimallissa, ja ensisijainen työpaikka sijaitsee Otaniemen kampuksella Espoossa, Suomessa. Työtehtävät on suoritettava Suomessa. Elinvoimainen uudistunut kampus tarjoaa upeaa arkkitehtuuria, rauhallista luontoa sekä monipuolisia kahviloita, ravintoloita ja palveluita, joita täydentävät erinomaiset julkisen liikenteen yhteydet.

Liity joukkoomme!

Hae tehtävään lähettämällä ansioluettelosi (CV) ja motivaatiokirjeesi yhtenä englanninkielisenä PDF-tiedostona sähköisen rekrytointijärjestelmämme kautta Aalto-yliopiston verkkosivuilla olevan linkin kautta (klikkaa "Hae nyt" -painiketta). Tehtävän hakuaika päättyy 17.04.2026 klo 23.59 (EEST/UTC +3).

Huomaa: Aalto-yliopiston työntekijöiden tulee hakea tehtävää sisäisen HR-järjestelmämme Workday (Internal Jobs) kautta käyttämällä olemassa olevaa Workday-käyttäjätunnustaan (ei avoimien työpaikkojen ulkoisen sivun kautta). Jos olet opiskelija tai vierailija Aalto-yliopistossa, hae henkilökohtaisella sähköpostiosoitteellasi (ei aalto.fi) Aalto-yliopiston avoimien työpaikkojen kautta 

Huomioithan, että tehtävä täytetään mahdollisimman pian. Huomioimme vain hakijat, jotka voivat aloittaa tässä projektissa välittömästi. Käsittelemme hakemuksia ja kutsumme sopivia hakijoita haastatteluun jo hakuajan aikana. Saat meiltä tiedon viimeistään viikon kuluessa hakuajan päättymisestä.

Lisätietoja tehtävästä antaa professori Yaolin Xu, yaolin.xu@aalto.fi.

Haluatko tietää lisää meistä ja tulevista kollegoistasi? Voit katsoa nämä videot:

Tämä on Aalto-yliopisto! 
Aalto-yliopisto – Kohti parempaa maailmaa  
ja kestävää tulevaisuutta rakentamassa.  

Lue lisää työskentelystä Aallossa: https://www.aalto.fi/en/careers-at-aalto.

Tutustu uuteen virtuaaliseen kampuskokemukseemme: https://virtualtour.aalto.fi.