Batteriematerialien
Elektroautos sind ein wichtiger Baustein zur weltweiten Senkung von Emissionen, dennoch stehen viele Menschen deren Nutzung skeptisch gegenüber. Was wäre, wenn unsere innovativen Batteriematerialien dabei helfen, die tatsächliche Reichweite eines typischen Mittelklassewagens ab 2025 auf 600 km zu verdoppeln? Und wenn es gelingen würde, die Ladezeit auf nur 15 Minuten zu senken?
Mit unseren Innovationen bei den Batteriematerialien wird Elektromobilität zur Realität für jeden. Wäre es nicht großartig, wenn Sie ab 2025 Ihr E-Auto in nur 15 Minuten aufladen und dann 600 km ohne Unterbrechung fahren könnten? Und wäre es nicht toll, diese 15 Minuten zu nutzen, um Ihre eigenen „Batterien“ vom täglichen Stress aufzuladen?
Genau diese Fragen haben wir drei unabhängigen Filmemachern gestellt. So haben sie auf unsere Fragen geantwortet:
Reichweite von 600 km
Ab 2025 wollen wir die tatsächliche Reichweite eines Mittelklassewagens von 300 auf 600 km verdoppeln – ganz egal, ob die Klimaanlage läuft oder die Musik auf voller Lautstärke eingestellt ist.
Diese Reichweite ist im Bild unten symbolhaft dargestellt: Während einer 600 km langen Fahrt „schreiben“ zwei E-Autos per GPS die Botschaft „keep being optimistic“ in die Straßen von Los Angeles und Schanghai. Dank unserer Batteriematerialien sehen wir die Zukunft der E-Mobilität optimistisch!
So bringen wir Elektromobilität voran
Kathodenmaterialien sind von zentraler Bedeutung für die Leistung, Erschwinglichkeit, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit moderner Batterien für Elektrofahrzeuge. Unsere Forscherinnen und Forscher nutzen einen umfangreichen „Baukasten“ verschiedener Methoden, die einen entscheidenden Einfluss auf die Materialeigenschaften haben: von der Zusammensetzung der Metalle, über verschiedene Partikelgrößen und -verteilungen bis hin zu Anpassungen der Porosität und Oberflächeneigenschaften.
Nachhaltigkeit
Unser Ziel ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für Batteriematerialien für Elektrofahrzeuge. Elektromobilität ist eine der Schlüsseltechnologien, die den weltweiten Wunsch nach individueller Mobilität mit der notwendigen Verringerung lokaler Abgasemissionen in Einklang bringt. Dies gilt insbesondere dann, wenn erneuerbare Energien verwendet werden. Als global führender Anbieter von Batteriematerialien für Lithium-Ionen-Batterien möchten wir zu einer nachhaltigen Lieferkette für Batteriematerialien beitragen und Elektromobilität für alle zur Realität werden lassen.
Digitalisierung beschleunigt die Forschung
Täglich erzeugen wir mehr als 100 Millionen Datenpunkte, wenn wir unser Material in kleinen Testbatterien prüfen. Maschinelles Lernen und der Supercomputer Quriosity helfen dabei, Materialeigenschaften vorherzusagen, zu analysieren und unsere Forschung zu beschleunigen.
Wie tragen unsere Batteriematerialien zu einer lebenswerten Zukunft bei?
Die kontinuierliche Entwicklung fortschrittlicher Technologien zur Schadstoffbegrenzung und die steigende Nachfrage nach Elektroautos helfen dabei, Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die Luftqualität weltweit zu verbessern. Die Luftverschmutzung in Innenstädten verringert sich, was einen positiven Einfluss auf die Gesundheit der Bevölkerung hat.
Die aktuellsten Informationen finden Sie auch auf unserem LinkedIn-Kanal.
Podcast "Elementary"
Wie funktioniert eine Batterie? Welchen Herausforderungen müssen wir uns bei der Entwicklung von Batteriematerialien stellen? Unser Experte Dr. Torsten Mäurer, Leiter der Forschungsgruppe Verfahrensentwicklung von Batteriematerialien, beantwortet diese und weitere Fragen im BASF-Podcast "Elementary".
Eintauchen in die Batteriematerialienforschung
Kathodenmaterialien bestehen in der Regel aus gemischten Metalloxiden. Im ersten Syntheseschritt werden hierfür verschiedene Metallsalze mithilfe von Natronlauge gefällt.
Unser Physiktechniker begutachtet eine Probe, die er kurz vorher aus dem vollautomatisierten Probensammler entnommen hat. Mithilfe analytischer Verfahren kann er die Teilchengrößenverteilung der Probe bestimmen, die die Eigenschaften des Endprodukts wesentlich beeinflussen.
Neben Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien arbeitet BASF an Komponenten für Batterien der nächsten Generation, beispielsweise Festkörperbatterien.
Eine Chemielaborantin und ein Chemiker besprechen die nächsten Schritte, um die Leitfähigkeit eines Festelektrolyten zu messen. Dieser Wert fließt später in die Berechnung der spezifischen Leitfähigkeit ein, einer wichtigen Kenngröße zur Charakterisierung der Batterie.
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Immer mehr Elektroautos werden jedes Jahr weltweit zugelassen. Gleichzeitig sind die Rohstoffe für ihre Batterien begrenzt und deren Gewinnung ist mit negativen Umweltauswirkungen verbunden. BASF-Forscher am Standort Ludwigshafen arbeiten daher an einem neuen chemischen Verfahren, damit das in der Batterie enthaltene Lithium in hochreiner Form zurückgewonnen werden kann. Dabei werden zudem Abfälle vermieden und der CO2-Fußabdruck gegenüber bisherigen Recyclingverfahren gesenkt. Eine Laborantin prüft die Kristallisation der Lithiumsalze in einem Laborreaktor.
