Anglo American og Platinum Group etablerede LionBatteryTechnologies og Florida International University (Florida International University) sidste år og opnåede amerikanske patenter på brugen af ​​platingruppemetaller og kulstofnanorør. Vi talte med Lion for at lære mere om projektet og vigtigheden af ​​at investere i nye eller udvidede industrielle anvendelser af de metaller, den udvinder.

Platingruppemetaller har længe været betragtet som potentielle forandringer af bæredygtige udviklingsplaner, især inden for emissionskontrol og alternativ energi. At bruge deres katalytiske egenskaber til at forbedre batteriydelsen er et vigtigt skridt fremad for elektriske køretøjer og åbner døren til længere batterilevetid, ikke kun transport. Selvom dette koncept endnu ikke er blevet kommercialiseret, tror Lion Battery Technology, at de nærmer sig.

Joint venturet blev etableret i 2019 for at støtte Dr. Bilal el-Zahabs arbejde. Bilal el-Zahab, assisterende professor i mekanik og materialeteknik ved Florida International University (FIU), har studeret fordelene ved at tilføje platingruppemetaller til batteriteknologi. Dr. El Zahab fandt især ud af, at når platingruppemetallerne palladium og platin tilsættes, forbedres effektiviteten af ​​både lithium-oxygen-batterier og lithium-svovl-batterier, hvilket øger batteriernes energitæthed og genanvendelighed. De seneste patenter har sat brænde på ilden, og projektet forventes at være på markedet snart, hvilket gør platingruppens metaller til en opkomling i batteriindustrien. I en samtale med R. Michael Jones, CEO for Platinum Group, sagde han, at for to år siden var batteriteknologiens nuværende tilstand klart utilstrækkelig til at imødekomme behovene i en hastigt moderniserende verden. Han sagde: “Mobiltelefonbatterier vil ældes efter et års opladning og afladning.” “Batterier i rene elektriske køretøjer vejer mere end 300 kg, men krydstogtsrækkevidden er stadig et problem.

Den moderne verden har ændret sig fra de batteridrevne lommelygter i hænderne på vores forfædre.

“Selvom lithium-batterier kan beskrives som en revolutionerende batteritype, har de eksisterende modeller kort batterilevetid og overophedning – ud over opladningskapaciteten forsøger Dr. El Zahabs arbejde også at løse disse problemer.” Jones Han tilføjede: “Moderne lithiumbatterier er gode og en forbedring, men de er stadig ikke, hvad vi har brug for.” Lithium bliver sandsynligvis vinderen af ​​batteriet, fordi det er meget let og har mange elektroner at bruge, så det har gode elektriske egenskaber. Men der er andre kemiske elementer, der kan forbedre batteriet, når det føjes til dets interne kemiske sammensætning.

“Selvom platin og palladium i øjeblikket er meget efterspurgt i katalysatorer af benzindrevne køretøjer, betyder deres velkendte evne til at fungere som katalysatorer og brændstofbehandlingsreaktioner, at de forbedrer batteriets ydeevne, samtidig med at de sparer penge og miljøomkostninger i processen. Gode ​​kandidatmaterialer. Selvom eksisterende lithium-luft-batterier og lithium-sulfid-batterier kan være meget kraftfulde, har historien vist, at genbrug er en udfordring. Dr. El Zahab og hans team af seks nanomateriale-eksperter samt et postdoc-team fra batteri har bevist, at platingruppemetaller ikke kun hjælper med at stimulere responsen, men også forbedre opladnings-afladningscyklussen. For at bestemme effektiviteten af ​​disse materialer i batteriet kørte holdet “hundredevis” af eksperimentelle batterier, sporede deres ydeevne hver dag og justerede deres struktur og metaller fra platingruppen for at finde den bedste ydeevne.

Hvad er det næste? Arbejdet med det nye batteri skrider godt frem. FIU-teamet afsluttede det første års forskning og bestod deres første tekniske milepæl. Dette patent er en stor succes for projektet kaldet “Cathode Battery with Improved Stability” og inkluderer brugen af ​​innovative teknologier såsom carbon nanorør i lithiumbatterier. Som en pris til FIU underskrev universitetet en sponsoraftale om forskning og patentansøgning med Lion.

Jones sagde: “Vores mål er at drage fordel af virkelig banebrydende innovationer og samtidig drive efterspørgslen efter platingruppens metaller. Denne første patentbevilling er den første vigtige milepæl i dette mål.” Jones mener, at efterhånden som flere og flere mennesker begynder at justere nettet for at fjerne barriererne for den udbredte anvendelse af elektriske køretøjer. Markedet for billigere, lettere og kraftigere lithiumbatterier vil vokse. At sikre genanvendelighed er blevet en prioritet for mange mennesker.

Disse nye batterier forventes at blive meget brugt inden for elektronik og andre områder. “Batterier er en del af den nuværende teknologi, men hvis du kan øge batteriets ydeevne med tre til fem gange, vil det gøre elektriske køretøjer og udstyr bedre,” sagde Jones. “Selvom det tager tre til fem år at bringe innovationer til kommercielle batterier, er potentialet enormt.” Selvom brugen af ​​platingruppemetaller kan øge prisen på batterier, sagde Jones, at den højere effektivitet af batterier forventes delvist at opveje prisen. Indflydelse. “Platingruppemetaller er gode kemiske katalysatorer, og af denne grund har vi brugt dem i bilers udstødningsrør til at rense udstødningsgassen,” sagde Jones.

“Batteriets katode er lettere og kraftigere end det nuværende batteri, hvilket gør batteriet mere kraftfuldt og længere levetid end den nuværende teknologi.” Selvom denne teknologi ikke er fuldt udviklet, bekræftede forskerholdet, at katoden indeholder 10 Op til 12 gram platinbaserede metalkulstof nanorør, kan du se betydelige fordele ved ydeevne og vægtforhold. Jones sagde, at virksomhedens målvægt er 144 kg for lithium-luft-batterier og 188 kg for lithium-svovl-batterier.

Der er indgivet flere patentansøgninger, og kommercialiseringsudsigterne for projektet i de næste par år er optimistiske. “Vi diskuterer vores innovation med kommercielle batteriproducenter,” sagde Jones. Vi har bestået de tekniske milepæle for det første år og forventes at nå målene for andet år før tidsplanen. “Vi er meget glade for, at dette koncept beviser, at platingruppemetaller kan spille en vigtig rolle i den næste batteriinnovation.” Faktisk annoncerede AngloAmericanPlatinum i 2019, at dets overskud er mere end fordoblet fra året før på grund af stigningen i prisen på platinmetaller. , Hvilket viser mulighederne i denne blomstrende industri.