Nos matériaux de batteries
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Matériaux de batterie
Electric cars have been painted as part of the solution to reduce emissions globally, but many people remain wary about their practicality. What if our innovations in battery materials help to double the driving range on a single charge to 600 km, halve the size of the battery, extend their lifespans and reduce the charging time to 15 minutes by 2025?
Alors que les voitures électriques ont été présentées comme faisant partie de la solution pour réduire les émissions dans le monde, beaucoup de personnes restent méfiantes en ce qui concerne leur aspect pratique; Par exemple, les limitations d’autonomie et le temps nécessaire pour charger la batterie. Nos innovations au niveau des matériaux de batteries pour voitures électriques ont pour objectif de doubler l’autonomie de conduite avec une seule charge, de diviser la taille de la batterie par deux, d’allonger leur durée de vie et surtout, nous avons pour objectif de réduire considérablement le temps de charge, à seulement 15 minutes (le temps qu’il vous faut pour déguster un café) d’ici 2025.
Nos équipes en charge de l’innovation se sont associées à Filmaka, une plateforme créative mondiale pour les réalisateurs en devenir, afin de montrer comment des personnes du monde entier pourraient recharger leurs propres batteries, lorsque les voitures électriques se rechargeront en seulement 15 minutes en 2025.
Que feriez-vous pour recharger vos batteries pendant que vous rechargez votre voiture en seulement 15 minutes ?
Dans ce concours intitulé “15 Minute Pit Stops”, les participants ont dû présenter une idée de court-métrage en rapport avec ce sujet et trois heureux gagnants ont reçu un financement afin que leurs films puissent voir le jour.
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Ozum Bobaroglu - Déconnectez !
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Troy Brown - Le sens de la vie
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Antoinette Westcott & Jonathan Fishman - Une affaire de famille
600 km en 1 seule charge
D'ici à 2025, nos innovations dans le domaine des matériaux pour batteries visent à doubler l'autonomie des voitures de taille moyenne en la faisant passer de 300 à 600 km en une seule charge. Lors d'un trajet de 600 km à Los Angeles et Shanghai, un message est "écrit" dans les rues par le GPS : "restez optimiste". Grâce à nos matériaux innovants pour les batteries, nous croyons en l'avenir de l'e-mobilité !
Nous élaborons l’avenir de la mobilité électrique
Les matériaux actifs de cathode sont essentiels pour nous aider à réaliser les objectifs d’innovation visant à faire de la voiture électrique une réalité pour chacun. Nos chercheurs utilisent une « boîte à outils » composée de différentes méthodes : de la composition des métaux, aux différentes tailles et distributions des particules, en passant par l’ajustement des propriétés de la porosité et des surfaces. Tout ceci a une influence décisive sur les propriétés des matériaux.
La numérisation accélère la recherche
Nous générons plus de 70 millions de données chaque jour lorsque nous testons notre matériau dans des petites batteries d’essai. L’apprentissage automatique et notre superordinateur Quriosity aident à prédire et à analyser les propriétés des matériaux, ce qui accélère notre recherche.
Où est-ce que nos matériaux pour batteries vous emmèneront ?
Nous sommes constamment en train de développer et de présenter des solutions durables pour répondre à certains des plus gros problèmes de la planète par le biais de la chimie. Nous sommes convaincus que le développement continu de technologies avancées de contrôle des émissions ainsi que l’augmentation de la demande pour les voitures électriques aideront à réduire les émissions et à augmenter la qualité de l’air à l’échelle mondiale.
La diminution des émissions fera de notre monde un meilleur endroit de vie en réduisant l’impact de la pollution de l’air dans les centres-villes et en créant un effet positif sur la santé de la population.
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Les matériaux actifs de cathode sont généralement composés d’oxydes métalliques mixtes. Dans la première étape de la synthèse, divers sels métalliques sont précipités à l’aide d’hydroxyde de sodium.
Notre scientifique de laboratoire physique examine un échantillon qu’il a tiré de l’échantillonneur entièrement automatisé. Grâce aux méthodes analytiques, il peut déterminer la distribution granulométrique de l’échantillon, ce qui influence considérablement les propriétés du produit final.
Au niveau mondial, BASF mène des recherches dans des matériaux de cathode innovants qui font de l’électromobilité une réalité. Les scientifiques de notre site de recherche à Amamaki au Japon examinent un matériau actif de cathode produit au sein du laboratoire.
Image de microscope électronique de balayage d’un matériau actif de cathode nickel-cobalt- aluminium (NCA) : La taille différente des sphères individuelles entraîne une garniture particulièrement dense des sphères de la cathode. Une densité d’emballage élevée entraîne une densité énergétique élevée, le prérequis pour un parcours de distances plus longues des voitures électriques.
Les scientifiques de laboratoire chimique fabriquent des préparations pour complètement souder la cellule de poche. Ces mini-batteries de test sont utilisées pour étudier la stabilité à long terme des matériaux actifs de cathode.
Les scientifiques des laboratoires chimiques examinent la cellule de poche contenant un matériau de cathode provenant de BASF. La batterie au lithium-ion d’une voiture électrique peut contenir quelques centaines de ces cellules.
Pour la fabrication de petites batteries de test, la pâte de matériau actif cathodique est coulée sur une feuille d’aluminium. Le film coulé sera ensuite séché et compacté. Plus tard, il deviendra la cathode, le pôle positif d’une batterie lithium-ion (Shanghai, Chine).
Investigation à long terme de petites batteries de test dans des conditions de température bien contrôlées : ces petites batteries de test fournissent déjà des données très précises pour évaluer les performances sur toute la durée de vie de la batterie d'une voiture électrique (Shanghai, Chine).
Image de microscope électronique de balayage d’un matériau actif de cathode avancée pour batteries hautes performances. Il se compose de minuscules particules qui ne sont que des micromètres. La composition chimique et la morphologie des particules sont ajustées de manière à ce qu’elles présentent les deux, une densité énergétique élevée et une structure cristalline ouverte. Cela permet aux voitures électriques de parcourir des distances plus longues et de se charger plus rapidement.
En plus des matériaux actifs de cathode pour les batteries au lithium-ion, BASF travaille sur des composants pour les batteries de nouvelle génération, telles que les batteries à semi-conducteurs.
Les scientifiques des laboratoires chimiques discutent des étapes suivantes pour mesurer la conductivité d’un électrolyte solide. Cette valeur est ensuite utilisée dans le calcul de la conductivité spécifique, un paramètre important pour caractériser la batterie.
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