Verbundprojekt: Entwicklung einer flexiblen On-Demand-Beschichtungsanlage für funktionelle Polymere auf verschiedenen Substraten mit hoher Präzision und Inline Qualitätskontrolle; Teilvorhaben: Inline Raman Dickenmessung und Qualitätskontrollversuche

Das Hauptziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer flexiblen On-Demand-Beschichtungsanlage für funktionelle Polymere auf verschiedenen Substraten mit hoher Präzision und Qualitätskontrolle. Diese Beschichtungsanlage ermöglicht die präzise Beschichtung verschiedener poröser Substratelektroden für elektrochemische Vorrichtungen mit Hochleistungs-Kohlenwasserstoffpolymermembranen mit einer Dicke unter 20 µm. Die elektrochemischen Geräte reichen von Elektrolyse, Li-Ion-Batterien der nächsten Generation, Redox-Flow-Batterien bis hin zur Wasserentsalzung und Abwasserbehandlung. Die Herausforderung besteht daher darin, einen robusten (kontaktlosen) Beschichtungsprozess zu entwickeln, der eine gleichmäßige dünne Membran auf diesen Substraten mit unterschiedlichen Porengrößen aufbringt. Zusätzlich variieren die Kundenanforderungen stark in Menge und Dimensionierung, was eine weitere Flexibilitätsanforderung für die kundenspezifische Produktion darstellt. Um eine hohe Qualität der Beschichtung zu gewährleisten, wird eine neuartige Submikrometer-Inline-Dickenmessung mit Raman-Laser-Scanning entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schichtdickenmessungen ist diese Methode nicht auf das Gewicht oder die Substrathöhe angewiesen und gewährleistet somit die erforderliche Substratunabhängigkeit und Robustheit. Die Raman-Dickenmessung kann durch die Probe scannen und die Schichten durch ihre chemische Zusammensetzung berührungsfrei und mit höchster Präzision unterscheiden.