Anglo American a Platinum Group loni založily LionBatteryTechnologies a Florida International University (Florida International University) a získaly americké patenty na použití kovů ze skupiny platiny a uhlíkových nanotrubic. Mluvili jsme s Lionem, abychom se dozvěděli více o projektu a důležitosti investic do nového nebo rozšířeného průmyslového využití kovů, které těží.

Kovy skupiny platiny byly dlouho považovány za potenciální změny plánů udržitelného rozvoje, zejména v oblasti kontroly emisí a alternativní energie. Využití jejich katalytických vlastností ke zlepšení výkonu baterie je pro elektromobily důležitým krokem vpřed a otevírá dveře k delší životnosti baterie, nejen k přepravě. Ačkoli tento koncept ještě nebyl komercializován, Lion Battery Technology věří, že se blíží.

Společný podnik byl založen v roce 2019 na podporu práce Dr. Bilala el-Zahaba. Bilal el-Zahab, odborný asistent strojního a materiálového inženýrství na Florida International University (FIU), studoval výhody přidání kovů platinové skupiny do technologie baterií. Dr. El Zahab zejména zjistil, že když se přidají kovy platinové skupiny palladium a platina, zlepší se účinnost jak lithium-kyslíkových baterií, tak lithium-sírových baterií, čímž se zvýší energetická hustota a recyklovatelnost baterií. Nedávné patenty přilily olej do ohně a očekává se, že projekt bude brzy uveden na trh, díky čemuž budou kovy platinové skupiny nováčkem v průmyslu baterií. V rozhovoru s R. Michaelem Jonesem, generálním ředitelem Platinum Group, řekl, že před dvěma lety byl současný stav bateriové technologie zjevně nedostatečný k uspokojení potřeb rychle se modernizujícího světa. Řekl: “Baterie mobilních telefonů stárnou po jednom roce nabíjení a vybíjení.” „Baterie čistě elektrických vozidel váží více než 300 kilogramů, ale dojezd je stále problémem.

Moderní svět se změnil od baterek na baterie v rukou našich předků.

“Ačkoli lze lithiové baterie označit za revoluční typ baterií, stávající modely mají krátkou životnost baterie a přehřívání – kromě nabíjecí kapacity se práce Dr. El Zahaba snaží vyřešit i tyto problémy.” Jones Dodal: “Moderní lithiové baterie jsou dobré a zlepšení, ale stále nejsou to, co potřebujeme.” Lithium bude pravděpodobně vítězem baterie, protože je velmi lehké a má spoustu elektronů k použití, takže má dobré elektrické vlastnosti. Existují však další chemické prvky, které mohou baterii zlepšit, když se přidají k jejímu vnitřnímu chemickému složení.

„Ačkoli jsou platina a palladium v ​​současné době velmi žádané v katalyzátorech benzinových vozidel, jejich dobře známá schopnost působit jako katalyzátory a reakce při zpracování paliva znamená, že zlepšují výkon baterií a zároveň šetří peníze a ekologické náklady v tomto procesu. Dobré kandidátské materiály. Přestože stávající lithium-vzduchové baterie a lithium-sulfidové baterie mohou být velmi výkonné, historie prokázala, že recyklace je výzvou. Dr. El Zahab a jeho tým šesti odborníků na nanomateriály, stejně jako postdoktorandský tým baterií, prokázali, že kovy platinové skupiny nejen pomáhají stimulovat reakci, ale také zlepšují cyklus nabíjení a vybíjení. Aby bylo možné určit účinnost těchto materiálů v baterii, provedl tým „stovky“ experimentálních baterií, sledoval jejich výkon každý den a upravil jejich strukturu a kovy platinové skupiny, aby našel nejlepší výkon.

Co bude dál? Práce na nové baterii pokračují dobře. Tým FIU dokončil první rok výzkumu a překonal svůj první technický milník. Tento patent je obrovským úspěchem projektu s názvem „Katodová baterie s vylepšenou stabilitou“ a zahrnuje použití inovativních technologií, jako jsou uhlíkové nanotrubice v lithiových bateriích. Jako ocenění FIU univerzita podepsala smlouvu o sponzorství výzkumu a patentových přihlášek se společností Lion.

Jones řekl: „Naším cílem je využít výhody skutečně špičkových inovací a zároveň zvýšit poptávku po kovech platinové skupiny. Toto první udělení patentu je prvním důležitým milníkem v tomto cíli.“ Jones věří, že čím více lidí začne upravovat síť, aby odstranili překážky pro rozšířené přijetí elektrických vozidel. Trh s levnějšími, lehčími a výkonnějšími lithiovými bateriemi poroste. Zajištění recyklovatelnosti se pro mnoho lidí stalo prioritou.

Očekává se, že tyto nové baterie budou široce používány v elektronice a dalších oborech. „Baterie jsou součástí současné technologie, ale pokud dokážete zvýšit výkon baterie třikrát až pětkrát, zlepší se tím elektrická vozidla a zařízení,“ řekl Jones. “Ačkoli zavedení inovací do komerčních baterií trvá tři až pět let, potenciál je obrovský.” Přestože použití kovů platinové skupiny může zvýšit náklady na baterie, Jones uvedl, že vyšší účinnost baterií by měla částečně kompenzovat cenu. Vliv. “Kovy ze skupiny platiny jsou dobrými chemickými katalyzátory, a z tohoto důvodu jsme je použili ve výfukových potrubích automobilů k čištění výfukových plynů,” řekl Jones.

“Katoda baterie je lehčí a výkonnější než současná baterie, díky čemuž je baterie výkonnější a má delší životnost než současná technologie.” Přestože tato technologie nebyla plně vyvinuta, výzkumný tým potvrdil, že katoda obsahuje 10 až 12 gramů kovových uhlíkových nanotrubic na bázi platiny, můžete vidět významné výhody v poměru výkonu a hmotnosti. Jones uvedl, že cílová hmotnost společnosti je 144 kg pro lithium-vzduchové baterie a 188 kg pro lithium-sírové baterie.

Bylo podáno více patentových přihlášek a vyhlídky na komercializaci projektu v příštích několika letech jsou optimistické. “Diskutujeme o naší inovaci s komerčními výrobci baterií,” řekl Jones. Překonali jsme technické milníky prvního roku a očekává se, že cílů pro druhý rok dosáhneme s předstihem. “Jsme velmi rádi, že tento koncept dokazuje, že kovy skupiny platiny mohou hrát důležitou roli v příští inovaci baterií.” AngloAmericanPlatinum ve skutečnosti v roce 2019 oznámila, že její zisky se oproti předchozímu roku více než zdvojnásobily kvůli nárůstu ceny platinových kovů. , Což ukazuje příležitosti, které jsou tomuto rozvíjejícímu se odvětví vlastní.