Batteriematerialien

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.

BASF forscht weltweit an innovativen Kathodenmaterialien, die die Elektromobilität weiter voranbringen. Forscher an unserem Forschungsstandort Amagasaki, Japan, begutachten ein im Labor hergestelltes Kathodenmaterial.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Nickel-Cobalt-Aluminium (NCA)-Kathodenmaterials: Die unterschiedliche Größe der einzelnen Kugeln bewirkt eine besonders dichte Packung der Kugeln in der Kathode. Eine solch dichte Packung resultiert in einem hohen Energieinhalt – die Voraussetzung für eine größere Reichweite von Elektroautos.

Chemielaboranten treffen Vorbereitungen, um eine Pouch-Zelle vollständig zu verschließen. Solche Mini-Testbatterien werden zu Untersuchungen der Langzeitstabilität von Kathodenmaterialien eingesetzt.

Ein Chemotechniker und eine Chemikerin begutachten eine Pouch-Zelle, die Kathodenmaterial von BASF enthält. In einem Elektrofahrzeug mit einer Lithium-Ionen-Batterie sind mehrere hundert solcher Zellen verbaut.

Für die Herstellung von kleinen Testbatterien wird das pastöse Kathodenmaterialien auf eine Aluminiumfolie aufgebracht. Anschließend wird die Folie getrocknet und verdichtet. Sie wird später die Kathode, also der positive Pol einer Lithium-Ionen-Batterie, werden (Schanghai, China).

Langzeituntersuchung von kleinen Testbatterien unter kontrollierten Temperaturbedingungen: Bereits kleine Testbatterien liefern sehr präzise Daten, die Aussagen über die zukünftige Lebensdauer der Batterie in einem Elektroauto ermöglichen (Schanghai, China).

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines innovativen Kathodenmaterials für Hochleistungsbatterien, das aus winzigen, nur Mikrometer kleinen Partikeln besteht. Die chemische Zusammensetzung und Morphologie der Partikel ist so eingestellt, dass sie sowohl eine hohe Energiedichte als auch eine offene Kristallstruktur aufweisen. Dadurch können Elektroautos längere Strecken zurücklegen und schneller aufgeladen werden.

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.