亚琛工业大学正在研发可用于多层电极的可扩展制造技术。

在ProMeBa研究项目中，亚琛工业大学正在开发可用于多层电池电极的可扩展制造工艺，其目标是将技术从实验室阶段推进到试点应用阶段。

ProMeBa研究项目中的多层电池电极。

图片来源：亚琛工业大学PEM实验室

2026年6月，亚琛工业大学的“电动出行部件生产工程”实验室（PEM）与多家合作伙伴共同启动了“ProMeBa”研究项目。该项目的实施期限截至2029年5月，是在BMFTR的“B@TS”计划框架下开展的。

多层电极虽具有诸多优势，但其制造难度远高于传统的单层结构。因此，ProMeBa项目旨在展示如何以稳定且可重复的方式在工业规模上生产这类电极。通过设计不同的层结构，有望改善离子传输效率、增强电极的机械稳定性，并提升电池的性能与使用寿命。

项目初期将研究适用于阳极和阴极的合适材料及层结构。重点考察层数、各层厚度以及可能的成分梯度等参数。随后，基于这些研究结果设计的电极概念将通过调整后的浆料配方以及涂覆和干燥参数在实验室规模上进行实现与特性分析。

多层电极正走向中试阶段

PEM主要负责多层阳极的配方与工艺开发，以及其在实验室规模下的性能测试。这些研究结果随后将应用于中试阶段。

为此，他们正在开发一种模块化涂覆装置，以便集成到现有的中试设备中。在具有工业意义的卷对卷生产条件下，正在研究两种涂覆工艺：使用双层缝隙喷嘴的多层涂覆技术，以及多层帘式涂覆技术。关键在于找到能够同时实现高涂覆质量、稳定工艺条件以及良好可扩展性的解决方案。

与此同时，一种用于持续测定电极浆料粘度的在线测量技术也在不断开发中。该技术旨在及早发现生产过程中的偏差，从而确保电极质量的稳定性。

此外，还对所制造的电极和实验电池进行电化学分析，以此评估所开发的多层结构的性能、稳定性及使用寿命。

该项目由Netzsch-Gerätebau GmbH负责协调，其他合作伙伴还包括PEM公司、亚琛工业大学的ISEA实验室、弗劳恩霍夫IKTS研究所、布伦瑞克工业大学的iPAT研究所以及8inks Deutschland公司。

其工业价值主要体现在：ProMeBa不仅致力于开发新的电极结构，同时还考虑了这些结构的制造方式。项目合作伙伴希望打造一种“即插即用”的技术，以便能够有针对性地扩展现有的生产基础设施，而无需为多层电极完全新建生产线。

ProMeBa属于那些致力于将材料研发与工业规模化更紧密结合的一系列研究项目之一。例如，由AIT主导的MoSiLIB项目正在研发由硅和硫化锌构成的复合负极，同时研究该合成工艺的半工业化规模化方法以及基于水的电极制造技术。MoSiLIB主要侧重于开发新的负极材料，而ProMeBa则更关注如何以可重复的方式将更为复杂的电极结构融入现有的生产流程中。