Dobijte se
Přečtěte si, jak inovace BASF v oblasti bateriových materiálů inspirují filmový průmysl po celém světě a proč optimisticky nahlížíme na budoucnost elektromobility.
Bateriové materiály
Zatímco elektromobily mají být součástí celosvětového řešení snižování emisí, mnoho lidí stále nevěří v jejich praktičnost, například kvůli omezenému dojezdu či době potřebné k dobití baterií. Naše inovace v oblasti materiálů používaných v bateriích elektromobilů usilují o zdvojnásobení dojezdu na jedno nabití, zmenšení velikosti baterií a prodloužení jejich životnosti. Navíc, a to je nejdůležitější, do roku 2025 usilujeme o drastické snížení doby nabíjení na pouhých 15 minut, což je stejná doba, za kterou vypijete rychlé kafe.
Jak byste se „dobili“, zatímco se vám za pouhých 15 minut dobije auto?
Naše týmy pro inovace se spojily s globální kreativní platformou pro začínající filmové tvůrce Filmaka, která nám má ukázat, jak by se lidé z celého světa mohli v roce 2025 „dobíjet“ během 15 minut potřebných pro dobití elektromobilu.
Úkolem bylo vytvořit krátký film s názvem „15minutové zastávky“, který se zabývá touto tématikou. Tři šťastní vítězové obdrželi finance na realizaci svého filmu.
Utváříme budoucnost elektromobility
Klíčem k dosažení cílů inovace – tedy aby byla elektrická vozidla dostupnou realitou pro všechny – jsou katodové aktivní materiály. Naši výzkumníci pracují s komplexní „knihovnou“ rozmanitých metod: počínaje skladbou kovů, různými velikostmi a rozdělením částic a konče úpravou poréznosti a povrchových vlastností. To vše má výrazný vliv na vlastnosti materiálů.
Digitalizace urychluje vývoj
Každý den při testování našich materiálů v malých testovacích bateriích vytváříme více než 70 milionů datových bodů. Strojové učení a náš superpočítač jménem Quriosity pomáhají předvídat a analyzovat vlastnosti materiálů a urychlují náš vývoj.
Kam vás naše bateriové materiály zavedou?
Neustále vyvíjíme a představujeme udržitelná řešení, která se s využitím chemie zabývají některými z největších problémů naší planety. Věříme, že neustálý vývoj pokročilých technologií, regulace emisí a rostoucí poptávka po elektromobilech napomohou snížit emise a v celosvětovém měřítku zvýšit kvalitu ovzduší.
Méně emisí učiní z našeho světa lepší místo pro život. Dojde ke snížení dopadu znečištění vzduchu na centra měst a bude to mít pozitivní vliv na zdraví populace.
Optimism in Motion
Making of: a family on two continents
V naší reportáži účinkuje skutečná čínsko-americká rodina. Dědeček Ker je inženýr v důchodu, který žije v Šanghaji. Jeho syn Richard a vnučka Torrey žijí v USA a brzy se budou stěhovat ze San Francisca do Los Angeles. Proto chtějí tatínek Richard a dědeček Ker dodat malé Torrey, která má obavy, trošku optimismu. Rozhodnou se napsat jí povzbuzující zprávu napříč panoramaty LA a Šanghaje, ke které použijí jenom své elektromobily a technologii sledování GPS.
Film sleduje cestu Richarda a Kera autem napříč jejich městy. Tyto dva elektromobily dohromady ujedou 600 km, což je vzdálenost, kterou elektromobil střední velikosti zvládne do roku 2025 na jedno nabití. Pomocí technologie GPS mapujeme cestu automobilů, resp. „psanou“ zprávu pro Torrey: „Nikdy neztrácej optimismus.“
Aktivní katodové materiály obvykle sestávají z oxidů kovových směsí. V prvním kroku syntézy se za použití hydroxidu sodného vysráží různé soli kovů.
Vědec z naší fyzikální laboratoře zkoumá vzorek odebraný z plně automatizovaného vzorkovače. Pomocí analytických metod dokáže určit rozložení velikostí částic ve vzorku, které významně ovlivňuje vlastnosti konečného produktu.
Společnost BASF provádí celosvětový výzkum inovativních katodových materiálů, které činí elektromobilitu realitou. Vědci z našeho výzkumného pracoviště v Amagasaki v Japonsku zkoumají katodový aktivní materiál vyrobený v této laboratoři.
Snímek aktivního katodového materiálu nikl-kobalt-hliník (NCA) pořízený elektronovým mikroskopem: rozdílná velikost jednotlivých kuliček má za následek zvláště husté rozložení kuliček v katodě. Výsledkem tohoto rozložení je vysoká energetická hustota, která je předpokladem delší dojezdové vzdálenosti elektromobilů.
Vědci v chemické laboratoři se chystají na dokonalé zavaření článku pouzdrové baterie. Tyto mini testovací baterie se používají při zkoumání dlouhodobé stability katodových aktivních materiálů.
Vědci chemické laboratoře zkoumají pouzdrový článek obsahující katodový materiál značky BASF. Lithium-iontová baterie elektromobilu může obsahovat několik stovek takových článků.
Při výrobě malých zkušebních baterií vylévá laboratorní technik pastu z katodového materiálu na hliníkovou fólii. Litý film se pak vysuší a zhutní a později se z něj stane lithium-iontová baterie.
Dlouhodobý výzkum malých zkušebních baterií v přísně kontrolovaných teplotních podmínkách. Tyto malé zkušební baterie již poskytují velmi přesná data pro vyhodnocení výkonu baterie elektromobilu po celou dobu její životnosti.
Snímek z elektronového mikroskopu zobrazuje zdokonalený katodový aktivní materiál vysoce výkonné baterie. Skládá se z malých částic o velikosti pouhých mikrometrů. Chemické složení a morfologie částic jsou upraveny tak, aby bylo dosaženo jak vysoké energetické hustoty, tak otevřené krystalické struktury. To umožňuje elektrickým vozidlům zdolat delší vzdálenosti a rychleji se nabíjet.
Kromě katodových aktivních materiálů pro lithium-iontové baterie pracuje BASF na komponentech do baterií nové generace, jako jsou například plně polovodičové baterie.
Chemici vědecké laboratoře diskutují další kroky při měření vodivosti pevného elektrolytu. Tato hodnota se později použije při výpočtu měrné vodivosti, což je důležitý parametr, který baterii charakterizuje.
