Der Lehrstuhl PEM der RWTH Aachen entwickelt im Forschungsprojekt ProMeBa Verfahren zur skalierbaren Herstellung mehrlagiger Batterieelektroden. Das Vorhaben läuft seit Juni 2026 gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Industrie bis Mai 2029. Ziel sind Prozess- und Anlagenlösungen, die eine industrielle Fertigung ermöglichen. Die Elektroden sollen Leistung und Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien verbessern.
Vom Elektrodenkonzept zur Pilotanlage
Mehrlagige Elektroden kombinieren unterschiedliche Material- und Struktureigenschaften. Dadurch sollen sich Ionentransport, mechanische Stabilität und elektrochemische Leistungsfähigkeit verbessern. Dafür untersucht das Projekt Materialien und Schichtaufbauten für Anoden und Kathoden. Wichtige Parameter sind die Anzahl der Lagen, ihre Dicke und Veränderungen der Materialzusammensetzung zwischen den Schichten.
PEM übernimmt die Entwicklung mehrlagiger Anoden und deren Charakterisierung im Labor. Dazu werden Rezepturen für die Beschichtungssuspensionen sowie Beschichtungs- und Trocknungsbedingungen angepasst. Anschließend sollen die Ergebnisse auf Pilotanlagen übertragen werden. Ein modulares Beschichtungsmodul soll sich dafür in bestehende Anlagen integrieren lassen.
Unter industriell relevanten Rolle-zu-Rolle-Bedingungen werden Zwei-Lagen-Schlitzdüsenbeschichtung und Mehrlagenvorhangbeschichtung verglichen. Im Fokus stehen Beschichtungsqualität, Prozessstabilität und Skalierbarkeit.
Messtechnik soll die Qualität absichern
Parallel wird eine Inline-Messtechnik zur kontinuierlichen Bestimmung der Viskosität der Beschichtungssuspensionen weiterentwickelt. Sie soll Abweichungen während der Fertigung frühzeitig erkennen und eine reproduzierbare Elektrodenqualität unterstützen. Elektrochemische Untersuchungen an Elektroden und Versuchszellen sollen Aufschluss über Leistung und Stabilität der Mehrlagenstrukturen geben.
NETZSCH-Gerätebau koordiniert das Projekt im Rahmen der BMFTR-Bekanntmachung B@TS. Weitere Partner sind die RWTH-Lehrstühle PEM und ISEA, das Fraunhofer IKTS, das Institut iPAT der TU Braunschweig und 8inks Deutschland.
Quelle:
https://www.pem.rwth-aachen.de/go/id/buzbym#aaaaaaaaabuzcir
