Anglo American и Platinum Group основаха LionBatteryTechnologies и Florida International University (Florida International University) миналата година и получиха патенти на САЩ за използването на метали от платиновата група и въглеродни нанотръби. Говорихме с Lion, за да научим повече за проекта и значението на инвестирането в нови или разширени индустриални приложения на металите, които добива.

Металите от платинената група отдавна се считат за потенциални промени в плановете за устойчиво развитие, особено в областта на контрола на емисиите и алтернативната енергия. Използването на техните каталитични свойства за подобряване на производителността на батерията е важна стъпка напред за електрическите превозни средства и отваря вратата за по-дълъг живот на батерията, а не само за транспортиране. Въпреки че тази концепция все още не е комерсиализирана, Lion Battery Technology вярва, че се приближава.

Съвместното предприятие е създадено през 2019 г. в подкрепа на работата на д-р Билал ел-Захаб. Билал ел-Захаб, асистент по механично и материално инженерство в Международния университет във Флорида (FIU), изучава ползите от добавянето на метали от платинената група към технологията на батериите. По-специално, д-р Ел Захаб установи, че когато се добавят метали от платиновата група паладий и платина, ефективността както на литиево-кислородните батерии, така и на литиево-серните батерии се подобрява, като по този начин се увеличава енергийната плътност и възможността за рециклиране на батериите. Неотдавнашните патенти наляха масло в огъня и се очаква проектът да бъде на пазара скоро, превръщайки металите от платинената група в новатор в индустрията за батерии. В разговор с Р. Майкъл Джоунс, главен изпълнителен директор на Platinum Group, той каза, че преди две години сегашното състояние на батериите е очевидно недостатъчно, за да отговори на нуждите на един бързо модернизиращ се свят. Той каза: „Батериите на мобилни телефони ще остареят след една година на зареждане и разреждане. „Батериите на чисто електрическите превозни средства тежат повече от 300 килограма, но обхватът на плаване все още е проблем.

Съвременният свят се промени от фенерчетата, захранвани с батерии в ръцете на нашите предци.

„Въпреки че литиевите батерии могат да бъдат описани като революционен тип батерии, съществуващите модели имат кратък живот на батерията и прегряване – в допълнение към капацитета за зареждане, работата на д-р Ел Захаб също се опитва да разреши тези проблеми.“ Джоунс Той добави: „Съвременните литиеви батерии са добри и са подобрение, но те все още не са това, от което се нуждаем. Литият вероятно ще бъде победителят от батерията, защото е много лек и има много електрони за използване, така че има добри електрически свойства. Но има и други химични елементи, които могат да подобрят батерията, когато се добавят към нейния вътрешен химически състав.

„Въпреки че платината и паладий в момента са много търсени в каталитичните конвертори на бензинови превозни средства, тяхната добре позната способност да действат като катализатори и реакции при преработка на гориво означава, че подобряват производителността на батерията, като същевременно спестяват пари и разходи за околната среда в процеса. Добри кандидатски материали. Въпреки че съществуващите литиево-въздушни батерии и литиево-сулфидни батерии могат да бъдат много мощни, историята е доказала, че рециклирането е предизвикателство. Д-р Ел Захаб и неговият екип от шест експерти по наноматериали, както и постдокторантски екип по батерии, са доказали, че металите от платинената група не само помагат за стимулиране на реакцията, но и подобряват цикъла на зареждане-разреждане. За да определи ефективността на тези материали в батерията, екипът управлява „стотици“ експериментални батерии, проследява тяхната производителност всеки ден и коригира структурата им и металите от платинената група, за да намери най-добрата производителност.

Какво следва? Работата по новата батерия напредва добре. Екипът на FIU завърши първата година на изследване и премина първия си технически етап. Този патент е огромен успех на проекта, наречен „Катодна батерия с подобрена стабилност“ и включва използването на иновативни технологии като въглеродни нанотръби в литиеви батерии. Като награда на FIU, университетът подписа споразумение за спонсорство за изследвания и патентни заявки с Lion.

Джоунс каза: „Нашата цел е да се възползваме от наистина авангардни иновации, като същевременно стимулираме търсенето на метали от платинената група. Това първо предоставяне на патент е първият важен етап в тази цел.” Джоунс вярва, че тъй като все повече хора започват да коригират мрежата, за да изчистят бариерите пред широкото разпространение на електрически превозни средства. Пазарът на по-евтини, по-леки и по-мощни литиеви батерии ще расте. Осигуряването на рециклируемост се превърна в приоритет за много хора.

Очаква се тези нови батерии да бъдат широко използвани в електрониката и други области. „Батериите са част от съвременната технология, но ако можете да увеличите производителността на батерията от три до пет пъти, това ще направи електрическите превозни средства и оборудването по-добри“, каза Джоунс. „Въпреки че са необходими три до пет години, за да се внесат иновации в търговските батерии, потенциалът е огромен.“ Въпреки че използването на метали от платиновата група може да увеличи цената на батериите, Джоунс каза, че се очаква по-високата ефективност на батериите частично да компенсира цената. Влияние. „Металите от платинената група са добри химически катализатори и поради тази причина ние ги използвахме в изпускателните тръби на автомобилите за почистване на отработените газове“, каза Джоунс.

„Катодът на батерията е по-лек и по-мощен от сегашната батерия, което прави батерията по-мощна и по-дълъг живот от настоящата технология.” Въпреки че тази технология не е напълно разработена, изследователският екип потвърди, че катодът съдържа от 10 до 12 грама метални въглеродни нанотръби на базата на платина, можете да видите значителни предимства на производителността и теглото. Джоунс каза, че целевото тегло на компанията е 144 кг за литиево-въздушни батерии и 188 кг за литиево-серни батерии.

Подадени са още заявки за патент, а перспективите за комерсиализация на проекта през следващите няколко години са оптимистични. „Обсъждаме нашата иновация с търговски производители на батерии“, каза Джоунс. Изминахме техническите етапи от първата година и се очаква да постигнем целите за втората година предсрочно. „Много сме доволни, че тази концепция доказва, че металите от платинената група могат да играят важна роля в следващата иновация в батерията. Всъщност AngloAmericanPlatinum обяви през 2019 г., че печалбите му са се увеличили повече от два пъти спрямо предходната година поради увеличението на цената на платинените метали. , Което показва възможностите, присъщи на тази процъфтяваща индустрия.