Anglo American y Platinum Group establecieron LionBatteryTechnologies y Florida International University (Florida International University) el año pasado, y obtuvieron patentes estadounidenses sobre el uso de metales del grupo del platino y nanotubos de carbono. Hablamos con Lion para conocer más sobre el proyecto y la importancia de invertir en usos industriales nuevos o ampliados de los metales que extrae.

Los metales del grupo del platino se han considerado durante mucho tiempo como posibles transformadores de los planes de desarrollo sostenible, especialmente en los campos del control de emisiones y las energías alternativas. El uso de sus propiedades catalíticas para mejorar el rendimiento de la batería es un importante paso adelante para los vehículos eléctricos y abre la puerta a una mayor duración de la batería, no solo al transporte. Aunque este concepto aún no se ha comercializado, Lion Battery Technology cree que se acercan.

La empresa conjunta se estableció en 2019 para apoyar el trabajo del Dr. Bilal el-Zahab. Bilal el-Zahab, profesor asistente de ingeniería mecánica y de materiales en la Universidad Internacional de Florida (FIU), ha estado estudiando los beneficios de agregar metales del grupo del platino a la tecnología de baterías. En particular, el Dr. El Zahab descubrió que cuando se agregan metales del grupo del platino, paladio y platino, se mejora la eficiencia tanto de las baterías de litio-oxígeno como de las de litio-azufre, aumentando así la densidad de energía y la reciclabilidad de las baterías. Las patentes recientes han agregado más leña al fuego, y se espera que el proyecto esté en el mercado pronto, lo que convierte a los metales del grupo del platino en un advenedizo en la industria de las baterías. En una conversación con R. Michael Jones, director ejecutivo de Platinum Group, dijo que hace dos años, el estado actual de la tecnología de baterías era claramente insuficiente para satisfacer las necesidades de un mundo en rápida modernización. Dijo: “Las baterías de los teléfonos móviles envejecerán después de un año de cargarse y descargarse”. “Las baterías de los vehículos eléctricos puros pesan más de 300 kilogramos, pero la autonomía de crucero sigue siendo un problema.

El mundo moderno ha cambiado desde las linternas de pilas en manos de nuestros antepasados.

“Aunque las baterías de litio pueden describirse como un tipo de batería revolucionario, los modelos existentes tienen una duración de batería corta y se sobrecalientan, además de la capacidad de carga, el trabajo del Dr. El Zahab también intenta resolver estos problemas”. Jones agregó: “Las baterías de litio modernas son buenas y una mejora, pero todavía no son lo que necesitamos”. Es probable que el litio sea el ganador de la batería, porque es muy liviano y tiene muchos electrones para usar, por lo que tiene buenas propiedades eléctricas. Pero existen otros elementos químicos que pueden mejorar la batería cuando se agregan a su composición química interna.

“Aunque el platino y el paladio tienen actualmente una gran demanda en los convertidores catalíticos de vehículos a gasolina, su conocida capacidad para actuar como catalizadores y reacciones de procesamiento de combustible significa que mejoran el rendimiento de la batería al tiempo que ahorran dinero y costos ambientales en el proceso. Buenos materiales candidatos. Aunque las baterías de litio-aire y de sulfuro de litio existentes pueden ser muy potentes, la historia ha demostrado que el reciclaje es un desafío. El Dr. El Zahab y su equipo de seis expertos en nanomateriales, así como un equipo postdoctoral en baterías, han demostrado que los metales del grupo del platino no solo ayudan a estimular la respuesta, sino que también mejoran el ciclo de carga y descarga. Para determinar la efectividad de estos materiales en la batería, el equipo ejecutó “cientos” de baterías experimentales, rastreó su desempeño todos los días y ajustó su estructura y los metales del grupo del platino para encontrar el mejor desempeño.

¿Que sigue? El trabajo en la nueva batería está progresando bien. El equipo de FIU completó el primer año de investigación y superó su primer hito técnico. Esta patente es un gran éxito del proyecto denominado “Batería de cátodo con estabilidad mejorada” e incluye el uso de tecnologías innovadoras como nanotubos de carbono en baterías de litio. Como premio a FIU, la universidad firmó un acuerdo de patrocinio de solicitudes de patente e investigación con Lion.

Jones dijo: “Nuestro objetivo es aprovechar las innovaciones verdaderamente de vanguardia mientras impulsa la demanda de metales del grupo del platino. Esta primera concesión de patente es el primer hito importante en este objetivo “. Jones cree que a medida que más y más personas comiencen a ajustar la red para eliminar las barreras para la adopción generalizada de vehículos eléctricos. El mercado de baterías de litio más baratas, ligeras y potentes crecerá. Asegurar la reciclabilidad se ha convertido en una prioridad para muchas personas.

Se espera que estas nuevas baterías se utilicen ampliamente en la electrónica y otros campos. “Las baterías son parte de la tecnología actual, pero si puede aumentar el rendimiento de la batería de tres a cinco veces, mejorará los vehículos y equipos eléctricos”, dijo Jones. “Aunque se necesitan de tres a cinco años para llevar innovaciones a las baterías comerciales, el potencial es enorme”. Aunque el uso de metales del grupo del platino puede aumentar el costo de las baterías, Jones dijo que se espera que la mayor eficiencia de las baterías compense parcialmente el precio. Influencia. “Los metales del grupo del platino son buenos catalizadores químicos y, por esta razón, los hemos utilizado en los tubos de escape de los automóviles para limpiar los gases de escape”, dijo Jones.

“El cátodo de la batería es más liviano y más potente que la batería actual, lo que hace que la batería sea más potente y más duradera que la tecnología actual”. Aunque esta tecnología no se ha desarrollado por completo, el equipo de investigación confirmó que el cátodo contiene de 10 a 12 gramos de nanotubos de carbono metálicos a base de platino, por lo que puede ver ventajas significativas en cuanto a rendimiento y relación de peso. Jones dijo que el peso objetivo de la compañía es de 144 kg para baterías de litio-aire y 188 kg para baterías de litio-azufre.

Se han presentado más solicitudes de patente y las perspectivas de comercialización del proyecto en los próximos años son optimistas. “Estamos discutiendo nuestra innovación con los fabricantes de baterías comerciales”, dijo Jones. Hemos superado los hitos técnicos del primer año y se espera que logremos los objetivos del segundo año antes de lo previsto. “Estamos muy contentos de que este concepto demuestre que los metales del grupo del platino pueden desempeñar un papel importante en la próxima innovación de baterías”. De hecho, AngloAmericanPlatinum anunció en 2019 que sus ganancias se han más que duplicado con respecto al año anterior debido al aumento en el precio del platino. , Que muestra las oportunidades inherentes a esta industria en auge.