Η Anglo American και η Platinum Group ίδρυσαν τη LionBatteryTechnologies και το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα (Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα) πέρυσι και απέκτησαν διπλώματα ευρεσιτεχνίας στις ΗΠΑ για τη χρήση μετάλλων της ομάδας πλατίνας και νανοσωλήνων άνθρακα. Μιλήσαμε με τη Lion για να μάθουμε περισσότερα για το έργο και τη σημασία της επένδυσης σε νέες ή διευρυμένες βιομηχανικές χρήσεις των μετάλλων που εξορύσσει.

Τα μέταλλα της ομάδας της πλατίνας θεωρούνται από καιρό ως πιθανοί αλλαγές των σχεδίων βιώσιμης ανάπτυξης, ειδικά στους τομείς του ελέγχου των εκπομπών και της εναλλακτικής ενέργειας. Η χρήση των καταλυτικών τους ιδιοτήτων για τη βελτίωση της απόδοσης της μπαταρίας είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για τα ηλεκτρικά οχήματα και ανοίγει την πόρτα σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, όχι μόνο στη μεταφορά. Αν και αυτή η ιδέα δεν έχει ακόμη εμπορευματοποιηθεί, η Lion Battery Technology πιστεύει ότι πλησιάζουν.

Η κοινή επιχείρηση ιδρύθηκε το 2019 για να υποστηρίξει το έργο του Δρ. Bilal el-Zahab. Ο Bilal el-Zahab, επίκουρος καθηγητής μηχανολογίας και μηχανικής υλικών στο Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα (FIU), έχει μελετήσει τα οφέλη από την προσθήκη μετάλλων της ομάδας πλατίνας στην τεχνολογία μπαταριών. Ειδικότερα, ο Δρ. El Zahab διαπίστωσε ότι όταν προστίθενται μέταλλα της ομάδας πλατίνας παλλάδιο και πλατίνα, βελτιώνεται η απόδοση τόσο των μπαταριών λιθίου-οξυγόνου όσο και των μπαταριών λιθίου-θείου, αυξάνοντας έτσι την ενεργειακή πυκνότητα και την ανακυκλωσιμότητα των μπαταριών. Οι πρόσφατες πατέντες έβαλαν λάδι στη φωτιά και το έργο αναμένεται να κυκλοφορήσει σύντομα στην αγορά, καθιστώντας τα μέταλλα της ομάδας πλατίνας ένα ξεκίνημα στη βιομηχανία μπαταριών. Σε μια συνομιλία με τον R. Michael Jones, Διευθύνοντα Σύμβουλο της Platinum Group, είπε ότι πριν από δύο χρόνια, η τρέχουσα κατάσταση της τεχνολογίας των μπαταριών ήταν σαφώς ανεπαρκής για να καλύψει τις ανάγκες ενός ταχέως εκσυγχρονιζόμενου κόσμου. Είπε: «Οι μπαταρίες των κινητών τηλεφώνων θα γεράσουν μετά από ένα χρόνο φόρτισης και αποφόρτισης». «Οι μπαταρίες των αμιγώς ηλεκτρικών οχημάτων ζυγίζουν περισσότερα από 300 κιλά, αλλά η αυτονομία πλεύσης εξακολουθεί να είναι πρόβλημα.

Ο σύγχρονος κόσμος έχει αλλάξει από τους φακούς που λειτουργούν με μπαταρία στα χέρια των προγόνων μας.

«Αν και οι μπαταρίες λιθίου μπορούν να περιγραφούν ως επαναστατικός τύπος μπαταριών, τα υπάρχοντα μοντέλα έχουν μικρή διάρκεια μπαταρίας και υπερθέρμανση – εκτός από τη χωρητικότητα φόρτισης, το έργο του Dr. El Zahab προσπαθεί επίσης να λύσει αυτά τα προβλήματα». Ο Jones πρόσθεσε: «Οι σύγχρονες μπαταρίες λιθίου είναι καλές και βελτιωμένες, αλλά εξακολουθούν να μην είναι αυτό που χρειαζόμαστε». Το λίθιο είναι πιθανό να είναι ο νικητής της μπαταρίας, επειδή είναι πολύ ελαφρύ και έχει πολλά ηλεκτρόνια για χρήση, επομένως έχει καλές ηλεκτρικές ιδιότητες. Υπάρχουν όμως και άλλα χημικά στοιχεία που μπορούν να βελτιώσουν την μπαταρία όταν προστεθούν στην εσωτερική της χημική σύνθεση.

«Αν και η πλατίνα και το παλλάδιο έχουν σήμερα μεγάλη ζήτηση στους καταλυτικούς μετατροπείς των βενζινοκίνητων οχημάτων, η γνωστή ικανότητά τους να λειτουργούν ως καταλύτες και αντιδράσεις επεξεργασίας καυσίμου σημαίνει ότι βελτιώνουν την απόδοση της μπαταρίας εξοικονομώντας χρήματα και περιβαλλοντικό κόστος στη διαδικασία. Καλά υποψήφια υλικά. Αν και οι υπάρχουσες μπαταρίες λιθίου-αέρα και οι μπαταρίες θειούχου λιθίου μπορεί να είναι πολύ ισχυρές, η ιστορία έχει αποδείξει ότι η ανακύκλωση είναι μια πρόκληση. Ο Dr. El Zahab και η ομάδα του από έξι ειδικούς σε νανοϋλικά, καθώς και μια μεταδιδακτορική ομάδα μπαταριών, έχουν αποδείξει ότι τα μέταλλα της ομάδας Platinum όχι μόνο βοηθούν στην τόνωση της απόκρισης, αλλά και βελτιώνουν τον κύκλο φόρτισης-εκφόρτισης. Για να προσδιορίσει την αποτελεσματικότητα αυτών των υλικών στην μπαταρία, η ομάδα έτρεξε «εκατοντάδες» πειραματικές μπαταρίες, παρακολουθούσε την απόδοσή τους κάθε μέρα και προσάρμοσε τη δομή τους και τα μέταλλα της ομάδας πλατίνας για να βρει την καλύτερη απόδοση.

Τι έπεται? Οι εργασίες για τη νέα μπαταρία προχωρούν καλά. Η ομάδα της FIU ολοκλήρωσε το πρώτο έτος έρευνας και πέρασε το πρώτο της τεχνικό ορόσημο. Αυτή η πατέντα είναι μια τεράστια επιτυχία του έργου που ονομάζεται «Cathode Battery with Improved Stability» και περιλαμβάνει τη χρήση καινοτόμων τεχνολογιών όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα σε μπαταρίες λιθίου. Ως βραβείο στη FIU, το πανεπιστήμιο υπέγραψε συμφωνία χορηγίας για έρευνα και αίτηση για διπλώματα ευρεσιτεχνίας με τη Lion.

Ο Jones δήλωσε: «Στόχος μας είναι να επωφεληθούμε από πραγματικά πρωτοποριακές καινοτομίες, αυξάνοντας παράλληλα τη ζήτηση για μέταλλα της ομάδας πλατίνας. Αυτή η πρώτη χορήγηση διπλώματος ευρεσιτεχνίας είναι το πρώτο σημαντικό ορόσημο σε αυτόν τον στόχο». Ο Jones πιστεύει ότι όσο όλο και περισσότεροι άνθρωποι αρχίζουν να προσαρμόζουν το πλέγμα για να ξεπεράσουν τα εμπόδια για την ευρεία υιοθέτηση ηλεκτρικών οχημάτων. Η αγορά για φθηνότερες, ελαφρύτερες και ισχυρότερες μπαταρίες λιθίου θα αναπτυχθεί. Η διασφάλιση της ανακυκλωσιμότητας έχει γίνει προτεραιότητα για πολλούς ανθρώπους.

Αυτές οι νέες μπαταρίες αναμένεται να χρησιμοποιηθούν ευρέως στα ηλεκτρονικά και σε άλλους τομείς. «Οι μπαταρίες αποτελούν μέρος της τρέχουσας τεχνολογίας, αλλά αν μπορείτε να αυξήσετε την απόδοση της μπαταρίας κατά τρεις έως πέντε φορές, θα βελτιώσετε τα ηλεκτρικά οχήματα και τον εξοπλισμό», είπε ο Jones. «Αν και χρειάζονται τρία έως πέντε χρόνια για να φέρουμε καινοτομίες στις εμπορικές μπαταρίες, οι δυνατότητες είναι τεράστιες». Αν και η χρήση μετάλλων της ομάδας πλατίνας μπορεί να αυξήσει το κόστος των μπαταριών, ο Jones είπε ότι η υψηλότερη απόδοση των μπαταριών αναμένεται να αντισταθμίσει εν μέρει την τιμή. Επιρροή. «Τα μέταλλα της ομάδας της πλατίνας είναι καλοί χημικοί καταλύτες και για το λόγο αυτό, τα έχουμε χρησιμοποιήσει στους σωλήνες εξάτμισης των αυτοκινήτων για τον καθαρισμό των καυσαερίων», είπε ο Jones.

«Η κάθοδος της μπαταρίας είναι ελαφρύτερη και πιο ισχυρή από την τρέχουσα μπαταρία, γεγονός που κάνει την μπαταρία πιο ισχυρή και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από την τρέχουσα τεχνολογία». Αν και αυτή η τεχνολογία δεν έχει αναπτυχθεί πλήρως, η ερευνητική ομάδα επιβεβαίωσε ότι η κάθοδος περιέχει 10 έως 12 γραμμάρια μεταλλικών νανοσωλήνων άνθρακα με βάση την πλατίνα, μπορείτε να δείτε σημαντικά πλεονεκτήματα απόδοσης και αναλογίας βάρους. Ο Jones είπε ότι το βάρος-στόχος της εταιρείας είναι 144 κιλά για μπαταρίες λιθίου-αέρα και 188 κιλά για μπαταρίες λιθίου-θείου.

Έχουν υποβληθεί περισσότερες αιτήσεις για διπλώματα ευρεσιτεχνίας και οι προοπτικές εμπορευματοποίησης του έργου τα επόμενα χρόνια είναι αισιόδοξες. «Συζητάμε την καινοτομία μας με εμπορικούς κατασκευαστές μπαταριών», είπε ο Jones. Περάσαμε τα τεχνικά ορόσημα της πρώτης χρονιάς και αναμένεται να πετύχουμε τους στόχους για τη δεύτερη χρονιά νωρίτερα. «Είμαστε πολύ χαρούμενοι που αυτή η ιδέα αποδεικνύει ότι τα μέταλλα της ομάδας πλατίνας μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στην επόμενη καινοτομία μπαταριών». Μάλιστα, η AngloAmericanPlatinum ανακοίνωσε το 2019 ότι τα κέρδη της υπερδιπλασιάστηκαν από το προηγούμενο έτος λόγω της αύξησης της τιμής των μετάλλων πλατίνας. , Πράγμα που δείχνει τις ευκαιρίες που είναι εγγενείς σε αυτόν τον αναπτυσσόμενο κλάδο.