RWTH Aachen, Çok Katmanlı Batarya Elektrotları İçin ProMeBa Projesini Başlattı

RWTH Aachen Üniversitesi bünyesindeki bir araştırma kürsüsü, çok katmanlı batarya elektrotlarını laboratuvardan endüstriyel üretime taşımayı hedefliyor. Üretim Mühendisliği-Elektrikli Mobilite Bileşenleri (PEM) Kürsüsü, Haziran 2026’da başlayan ve Mayıs 2029’a kadar sürecek olan ProMeBa araştırma projesi kapsamında, çok katmanlı elektrotlar için ölçeklenebilir üretim yöntemleri geliştiriyor. Projede akademi ve sanayiden paydaşlar da yer alıyor.

Çok katmanlı elektrot yaklaşımının temel mantığı, farklı malzeme ve yapı özelliklerine sahip katmanların üst üste getirilmesiyle iyon taşınımı, mekanik dayanıklılık ve elektrokimyasal performansın aynı anda iyileştirilebilmesi. Bu potansiyeli araştırmak için projede hem anot hem de katot için malzemeler ve katman kurguları inceleniyor. Katman sayısı, kalınlıkları ve katmanlar arasında malzeme bileşiminin nasıl değiştiği, üzerinde durulan başlıca parametreler arasında. PEM’in özel görevi ise çok katmanlı anotların geliştirilmesi ve laboratuvarda karakterize edilmesi; bunun için kaplama süspansiyonlarının formülasyonları ile kaplama ve kurutma koşulları uyarlanıyor.

Temel çalışmaların ardından sonuçların pilot ölçekli tesislere aktarılması planlanıyor. Modüler bir kaplama modülünün mevcut üretim hatlarına entegre edilebilecek şekilde tasarlanması hedefleniyor; paydaşlar bu adımı gerçek dünyada benimsenme açısından kritik görüyor. Endüstriyel olarak anlamlı rulodan ruloya koşullar altında, iki katmanlı yarık kalıp kaplama ile çok katmanlı perde kaplama yöntemleri karşılaştırılacak; odak noktası kaplama kalitesi, süreç kararlılığı ve ölçeklenebilirlik olacak.

Kalite güvencesi de paralel yürütülüyor. Kaplama süspansiyonlarının viskozitesini sürekli olarak belirlemeye yönelik bir hat içi ölçüm tekniği geliştiriliyor; böylece üretim sırasındaki sapmalar erken tespit edilerek tekrarlanabilir elektrot kalitesi desteklenecek. Elektrotlar ve deney hücreleri üzerinde yapılacak elektrokimyasal incelemelerin ise çok katmanlı yapıların performansı ve dayanıklılığı hakkında bilgi vermesi bekleniyor.

Projeyi BMFTR’nin B@TS duyurusu kapsamında NETZSCH-Gerätebau koordine ediyor. RWTH’deki PEM ve ISEA kürsülerinin yanı sıra Fraunhofer IKTS, TU Braunschweig bünyesindeki iPAT enstitüsü ve 8inks Deutschland proje ortakları arasında bulunuyor. Yaklaşımın pilot ölçekte başarılı olması halinde, çok katmanlı elektrot mimarileri batarya üreticilerine yerleşik rulodan ruloya üretim yöntemlerinden vazgeçmeden daha yüksek performanslı lityum iyon hücrelere ulaşma imkânı sunabilir.