Synthese von: Großflächige Elektroden für Li-Ionen und Al-Ionen-Akkumulatoren

Methode: Die R2R-Anlage kombiniert verschiedene Abscheide-Module zur physikalischen Gasphasenabscheidung (englisch: physical vapor deposition, PVD). Das Grundmaterial ist z. B. eine Kupferfolie, die seriell durch alle Module geführt wird. Die R2R-Anlage enthält Module für die Plasmareinigung der Folienoberfläche, Gleichstrom- und Hochfrequenz-Magnetron-Quellen für die Abscheidung von Metallen und oxidischen Schichten und thermische Verdampfung für die Abscheidung von Metallen und Halbleitern mit hoher Abscheiderate.

Besonderheiten: Blitzlampenmodule (englisch: flash lamp annealing, FLA) sind jeweils zwischen den PVD-Modulen integriert. Sie ermöglichen eine Ultrakurzzeit-Temperung. Hierbei werden Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius auf der Bandoberfläche innerhalb von wenigen Millisekunden erreicht. Diese einzigartige Technologie ermöglicht in situ die gezielte Ausbildung von Nichtgleichgewichtsphasen und speziellen Oberflächenmorphologien. Durch die ultrakurzen Wirkzeiten der Temperung wird das Bandmaterial selbst thermisch nicht beansprucht.

Anlage:

• Bandmaterial: Metall oder Kunststoff (z. B. Cu, Al, Polyimid)
• Folie: Dicke 10 – 100 µm, Breite 180 mm, Rollen bis 50 kg
• Gas: Argon, Stickstoff, Sauerstoff
• Prozessgeschwindigkeit: 0,01 – 3 m/min

Prozessmodule: 

• Plasmareinigung: Ar/H₂ Mikrowellenplasma, 50 W
• Magnetronsputtern: DC, RF für je 3 Targets 70 × 230 mm²
• Elektronenstrahlverdampfen: bis 10 kW
• Blitzlampenmodule: Xenon-Einzellampe, Energiedichte bis > 40 J/cm², Temperatur bis >1100 °C, Einzelpuls oder Multi-Flash bis 10 Hz
• Infrarot-Tempern: bis zu 600 °C