Aachen Araştırmacıları Çok Katmanlı Batarya Elektrotlarını Endüstriyel Ölçeğe Taşımayı Hedefliyor

Almanya’da yürütülen yeni bir araştırma projesi, çok katmanlı batarya elektrotlarının endüstriyel ölçekte üretilebilir hale gelmesini amaçlıyor. Netzsch-Gerätebau GmbH koordinasyonunda yürütülen ProMeBa projesi, RWTH Aachen bünyesindeki E-Mobilite Bileşenleri Üretim Mühendisliği Kürsüsü (PEM) ev sahipliğinde Haziran 2026’da başladı ve Federal Ekonomi ve İklim Koruma Bakanlığı’nın (BMWK) destek programı kapsamında Mayıs 2029’a kadar sürecek.

Çok katmanlı elektrotlar önemli avantajlar sunuyor: farklı yapıdaki katmanların üst üste getirilmesi iyon taşınımını iyileştirebiliyor, elektrodun mekanik dayanıklılığını artırabiliyor ve hem performansı hem de kullanım ömrünü uzatabiliyor. Ancak bu mimariler, bugünün üretim hatlarına hâkim olan tek katmanlı tasarımlara kıyasla çok daha zor ve güvenilir şekilde üretilebiliyor. ProMeBa’nın yanıtı, laboratuvar konseptlerinden pilot ölçekli üretime uzanan tekrarlanabilir bir yol haritası çıkarmak. İlk aşamada anot ve katotlar için uygun malzemeler ve katman tasarımları masaya yatırılacak; kaç katman kullanılacağı, her katmanın kalınlığı ve kompozisyon gradyanlarının nerede işe yarayabileceği gibi konular öne çıkıyor.

PEM, çok katmanlı anotların formülasyonu ve süreç geliştirmesinin yanı sıra laboratuvar ölçeğindeki karakterizasyonunu üstleniyor. Buradan elde edilen bulguların ardından mevcut pilot tesislere entegre edilebilecek modüler bir kaplama ünitesi geliştirilmesi planlanıyor. Endüstriyel koşullara uygun rulodan ruloya ortamında iki yöntem denenecek: iki katmanlı slot die kaplama ve çok katmanlı perde (curtain) kaplama. Hangi çözümün yüksek kaplama kalitesini, istikrarlı süreç koşullarını ve iyi ölçeklenebilirliği bir arada sağladığı belirleyici olacak. Paralel bir çalışma hattında ise elektrot çamurlarının viskozitesini sürekli ölçen bir hat içi ölçüm tekniği geliştirilecek; böylece süreçteki sapmalar erken tespit edilerek elektrot kalitesi tutarlı tutulabilecek.

Üretilen elektrotlar ve test hücreleri ayrıca elektrokimyasal olarak incelenecek; bu da geliştirilen çok katmanlı yapıların performansı, kararlılığı ve ömrü hakkında veri sağlayacak. PEM’in yanı sıra RWTH Aachen ISEA Kürsüsü, Fraunhofer IKTS, Technische Universität Braunschweig bünyesindeki iPAT Enstitüsü ve 8inks Deutschland projede yer alıyor. Konsorsiyumun kritik hedeflerinden biri “drop-in” uyumlu bir teknoloji ortaya koymak; yani üreticilerin çok katmanlı elektrotlar için sıfırdan yeni hatlar kurması yerine mevcut üretim altyapısının seçici biçimde genişletilebilmesi.