Anglo American und Platinum Group gründeten im vergangenen Jahr LionBatteryTechnologies und die Florida International University (Florida International University) und erhielten US-Patente für die Verwendung von Platingruppenmetallen und Kohlenstoffnanoröhren. Wir haben mit Lion gesprochen, um mehr über das Projekt und die Bedeutung von Investitionen in neue oder erweiterte industrielle Nutzungen der abgebauten Metalle zu erfahren.

Metalle der Platingruppe gelten seit langem als potenzielle Veränderer nachhaltiger Entwicklungspläne, insbesondere in den Bereichen Emissionskontrolle und alternative Energien. Die Nutzung ihrer katalytischen Eigenschaften zur Verbesserung der Batterieleistung ist ein wichtiger Schritt nach vorne für Elektrofahrzeuge und öffnet die Tür zu einer längeren Batterielebensdauer, nicht nur für den Transport. Obwohl dieses Konzept noch nicht kommerzialisiert wurde, geht Lion Battery Technology davon aus, dass es näher rückt.

Das Joint Venture wurde 2019 gegründet, um die Arbeit von Dr. Bilal el-Zahab zu unterstützen. Bilal el-Zahab, Assistenzprofessor für Maschinenbau und Werkstofftechnik an der Florida International University (FIU), hat die Vorteile der Zugabe von Platingruppenmetallen zur Batterietechnologie untersucht. Dr. El Zahab fand insbesondere heraus, dass die Effizienz von Lithium-Sauerstoff-Batterien und Lithium-Schwefel-Batterien verbessert wird, wenn die Platingruppenmetalle Palladium und Platin hinzugefügt werden, wodurch die Energiedichte und die Recyclingfähigkeit der Batterien erhöht werden. Die jüngsten Patente haben das Feuer noch weiter angeheizt, und das Projekt wird voraussichtlich bald auf den Markt kommen, was Platingruppenmetalle zu einem Neuling in der Batterieindustrie macht. In einem Gespräch mit R. Michael Jones, CEO der Platinum Group, sagte er, dass der aktuelle Stand der Batterietechnologie vor zwei Jahren eindeutig nicht ausreiche, um den Anforderungen einer sich schnell modernisierenden Welt gerecht zu werden. Er sagte: „Handy-Akkus altern nach einem Jahr Laden und Entladen.“ „Batterien von reinen Elektrofahrzeugen wiegen mehr als 300 Kilogramm, aber die Reichweite ist noch ein Problem.

Die moderne Welt hat sich von den batteriebetriebenen Taschenlampen in den Händen unserer Vorfahren verändert.

„Obwohl Lithiumbatterien als revolutionärer Batterietyp bezeichnet werden können, haben die bestehenden Modelle eine kurze Batterielebensdauer und Überhitzung – neben der Ladekapazität versucht die Arbeit von Dr. El Zahab auch diese Probleme zu lösen.“ Jones Er fügte hinzu: „Moderne Lithiumbatterien sind gut und eine Verbesserung, aber sie sind immer noch nicht das, was wir brauchen.“ Lithium dürfte der Gewinner der Batterie sein, da es sehr leicht ist und viele Elektronen zur Verfügung hat, also gute elektrische Eigenschaften hat. Aber es gibt andere chemische Elemente, die die Batterie verbessern können, wenn sie ihrer internen chemischen Zusammensetzung hinzugefügt werden.

„Obwohl Platin und Palladium derzeit in den Katalysatoren von benzinbetriebenen Fahrzeugen sehr gefragt sind, verbessern sie aufgrund ihrer bekannten Fähigkeit, als Katalysatoren und Kraftstoffverarbeitungsreaktionen zu wirken, die Batterieleistung und sparen dabei Geld und Umweltkosten. Gute Kandidatenmaterialien. Obwohl bestehende Lithium-Luft-Batterien und Lithium-Sulfid-Batterien sehr leistungsstark sein können, hat die Geschichte gezeigt, dass das Recycling eine Herausforderung ist. Dr. El Zahab und sein Team aus sechs Nanomaterialexperten sowie ein Postdoktorandenteam für Batterien haben nachgewiesen, dass Metalle der Platingruppe nicht nur die Reaktion stimulieren, sondern auch den Lade-Entlade-Zyklus verbessern. Um die Wirksamkeit dieser Materialien in der Batterie zu bestimmen, ließ das Team „Hunderte“ von Versuchsbatterien laufen, verfolgte ihre Leistung jeden Tag und passte ihre Struktur und Platingruppenmetalle an, um die beste Leistung zu finden.

Was kommt als nächstes? Die Arbeiten an der neuen Batterie schreiten gut voran. Das Team der FIU hat das erste Forschungsjahr abgeschlossen und seinen ersten technischen Meilenstein erreicht. Dieses Patent ist ein großer Erfolg des Projekts „Kathodenbatterie mit verbesserter Stabilität“ und beinhaltet den Einsatz innovativer Technologien wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen in Lithiumbatterien. Als Auszeichnung für die FIU unterzeichnete die Universität mit Lion eine Sponsoring-Vereinbarung für Forschung und Patentanmeldung.

Jones sagte: „Unser Ziel ist es, von wirklich bahnbrechenden Innovationen zu profitieren und gleichzeitig die Nachfrage nach Platingruppenmetallen zu steigern. Diese erste Patenterteilung ist der erste wichtige Meilenstein in diesem Ziel.“ Jones glaubt, dass immer mehr Menschen beginnen, das Netz anzupassen, um die Barrieren für die weit verbreitete Einführung von Elektrofahrzeugen zu beseitigen. Der Markt für billigere, leichtere und leistungsfähigere Lithium-Batterien wird wachsen. Die Gewährleistung der Recyclingfähigkeit ist für viele Menschen zu einer Priorität geworden.

Es wird erwartet, dass diese neuen Batterien in der Elektronik und anderen Bereichen weit verbreitet sind. „Batterien sind Teil der aktuellen Technologie, aber wenn Sie die Batterieleistung um das Drei- bis Fünffache steigern können, werden Elektrofahrzeuge und -geräte besser“, sagte Jones. „Obwohl es drei bis fünf Jahre dauert, um Innovationen in kommerzielle Batterien zu bringen, ist das Potenzial riesig.“ Obwohl die Verwendung von Metallen der Platingruppe die Kosten von Batterien erhöhen könnte, sagte Jones, dass die höhere Effizienz der Batterien den Preis voraussichtlich teilweise ausgleichen wird. Beeinflussen. „Metalle der Platingruppe sind gute chemische Katalysatoren, und aus diesem Grund haben wir sie in den Auspuffrohren von Autos verwendet, um Abgase zu reinigen“, sagte Jones.

„Die Kathode der Batterie ist leichter und leistungsfähiger als die aktuelle Batterie, was die Batterie leistungsfähiger und langlebiger macht als die aktuelle Technologie.“ Obwohl diese Technologie noch nicht vollständig entwickelt ist, bestätigte das Forschungsteam, dass die Kathode 10 bis 12 Gramm Metall-Kohlenstoff-Nanoröhren auf Platinbasis enthält. Sie können erhebliche Vorteile in Bezug auf Leistung und Gewichtsverhältnis feststellen. Jones sagte, das Zielgewicht des Unternehmens liege bei 144 kg für Lithium-Luft-Batterien und 188 kg für Lithium-Schwefel-Batterien.

Weitere Patentanmeldungen wurden eingereicht und die Kommerzialisierungsaussichten des Projekts in den nächsten Jahren sind optimistisch. „Wir diskutieren unsere Innovation mit kommerziellen Batterieherstellern“, sagte Jones. Wir haben die technischen Meilensteine ​​des ersten Jahres überschritten und werden voraussichtlich die Ziele für das zweite Jahr früher als geplant erreichen. „Wir freuen uns sehr, dass dieses Konzept beweist, dass Platingruppenmetalle bei der nächsten Batterieinnovation eine wichtige Rolle spielen können.“ Tatsächlich gab AngloAmericanPlatinum 2019 bekannt, dass sich seine Gewinne aufgrund des Preisanstiegs von Platinmetallen gegenüber dem Vorjahr mehr als verdoppelt haben. , Das zeigt die Chancen dieser boomenden Branche.