Anglo American ja Platinum Group asutasid eelmisel aastal ettevõtte LionBatteryTechnologies ja Florida International University (Florida International University) ning said USA patendid plaatinarühma metallide ja süsinik-nanotorude kasutamiseks. Rääkisime Lioniga, et saada rohkem teavet projekti ja selle kaevandatavate metallide uutesse või laiendatud tööstuslikesse kasutustesse investeerimise olulisuse kohta.

Plaatinarühma metalle on pikka aega peetud säästva arengu plaanide potentsiaalseteks muutjateks, eriti heitekontrolli ja alternatiivenergia valdkonnas. Nende katalüütiliste omaduste kasutamine aku jõudluse parandamiseks on oluline samm edasi elektrisõidukite jaoks ja avab ukse pikemale aku kasutuseale, mitte ainult transpordile. Kuigi seda kontseptsiooni pole veel turule toodud, usub Lion Battery Technology, et need on lähenemas.

Ühisettevõte asutati 2019. aastal, et toetada dr Bilal el-Zahabi tööd. Florida Rahvusvahelise Ülikooli (FIU) mehaanika- ja materjalitehnoloogia dotsent Bilal el-Zahab on uurinud plaatinarühma metallide akutehnoloogiasse lisamise eeliseid. Eelkõige leidis dr El Zahab, et plaatinarühma metallide pallaadiumi ja plaatina lisamisel paraneb nii liitium-hapniku- kui ka liitium-väävelakude efektiivsus, suurendades seeläbi akude energiatihedust ja taaskasutatavust. Hiljutised patendid on õli tulle valanud ja projekt peaks varsti turule jõudma, muutes plaatinarühma metallid akutööstuses tõusvaks. Vestluses Platinum Groupi tegevjuhi R. Michael Jonesiga ütles ta, et kaks aastat tagasi oli akutehnoloogia hetkeseis selgelt ebapiisav, et rahuldada kiiresti moderniseeruva maailma vajadusi. Ta ütles: “Mobiiltelefonide akud vananevad pärast üheaastast laadimist ja tühjendamist.” «Puhtelektrisõidukite akud kaaluvad üle 300 kilogrammi, kuid probleemiks on endiselt sõiduulatus.

Kaasaegne maailm on meie esivanemate käes olnud patareitoitel taskulampidest muutunud.

“Kuigi liitiumakusid võib kirjeldada kui revolutsioonilist akutüüpi, on olemasolevatel mudelitel lühike aku kasutusiga ja ülekuumenemine – lisaks laadimisvõimsusele püüab dr El Zahabi töö ka neid probleeme lahendada.” Jones Ta lisas: “Kaasaegsed liitiumakud on head ja täiustatud, kuid need pole ikkagi need, mida me vajame.” Tõenäoliselt võidab aku liitium, kuna see on väga kerge ja sellel on kasutada palju elektrone, seega on sellel head elektrilised omadused. Kuid on ka teisi keemilisi elemente, mis võivad akut parandada, kui lisada selle sisemisele keemilisele koostisele.

“Kuigi plaatina ja pallaadiumi järele on praegu bensiinimootoriga sõidukite katalüüsmuundurite järele suur nõudlus, tähendab nende tuntud katalüsaatorina ja kütuse töötlemise reaktsioonina toimimise võime, et need parandavad aku jõudlust, säästes samal ajal raha ja keskkonnakulusid. Head kandidaatmaterjalid. Kuigi olemasolevad liitium-õhk- ja liitiumsulfiidpatareid võivad olla väga võimsad, on ajalugu tõestanud, et ringlussevõtt on väljakutse. Dr El Zahab ja tema kuuest nanomaterjalide eksperdist koosnev meeskond ning aku järeldoktorantide meeskond on tõestanud, et plaatinarühma metallid mitte ainult ei aita stimuleerida reaktsiooni, vaid parandavad ka laadimis-tühjenemise tsüklit. Nende materjalide efektiivsuse määramiseks akus kasutas meeskond “sadu” eksperimentaalseid akusid, jälgis nende jõudlust iga päev ning kohandas nende struktuuri ja plaatinarühma metalle, et leida parim jõudlus.

Mis järgmiseks? Töö uue aku kallal edeneb hästi. Rahapesu andmebüroo meeskond lõpetas esimese uurimisaasta ja läbis oma esimese tehnilise verstaposti. See patent on projekti “Parendatud stabiilsusega katoodpatarei” tohutu edu ning hõlmab uuenduslike tehnoloogiate, näiteks süsinik-nanotorude kasutamist liitiumakudes. Auhinnana rahapesu andmebüroole sõlmis ülikool Lioniga teadusuuringute ja patenditaotluste sponsorlepingu.

Jones ütles: “Meie eesmärk on kasutada ära tõeliselt tipptasemel uuendusi, suurendades samal ajal nõudlust plaatinarühma metallide järele. See esimene patendiandmine on selle eesmärgi esimene oluline verstapost. Jones usub, et üha rohkem inimesi hakkab võrku kohandama, et kõrvaldada takistused elektrisõidukite laialdaselt kasutuselevõtuks. Odavamate, kergemate ja võimsamate liitiumakude turg kasvab. Taaskasutatavuse tagamine on muutunud paljude inimeste jaoks prioriteediks.

Eeldatakse, et neid uusi akusid kasutatakse laialdaselt elektroonikas ja muudes valdkondades. “Akud on osa praegusest tehnoloogiast, kuid kui saate aku jõudlust kolm kuni viis korda suurendada, muudab see elektrisõidukeid ja -seadmeid paremaks,” ütles Jones. “Kuigi kaubanduslike akude jaoks uuenduste toomine võtab kolm kuni viis aastat, on potentsiaal tohutu.” Kuigi plaatinarühma metallide kasutamine võib akude omahinda tõsta, ütles Jones, et akude kõrgem efektiivsus kompenseerib eeldatavasti osaliselt hinna. Mõjutamine. “Plaatinarühma metallid on head keemilised katalüsaatorid ja sel põhjusel oleme neid kasutanud autode väljalasketorudes heitgaaside puhastamiseks,” ütles Jones.

“Aku katood on kergem ja võimsam kui praegune aku, mis muudab aku võimsamaks ja pikema elueaga kui praegune tehnoloogia.” Kuigi seda tehnoloogiat pole veel täielikult välja töötatud, kinnitas uurimisrühm, et katood sisaldab 10 kuni 12 grammi plaatinapõhist metallist süsinik-nanotorusid, näete olulisi jõudluse ja kaalu suhte eeliseid. Jones ütles, et ettevõtte sihtkaal on liitium-õhkpatareide puhul 144 kg ja liitium-väävelakude puhul 188 kg.

Patenditaotlusi on esitatud rohkem ning projekti kommertsialiseerumise väljavaated lähiaastatel on optimistlikud. “Arutame oma uuendusi kaubanduslike akude tootjatega,” ütles Jones. Oleme esimese aasta tehnilised verstapostid läbinud ja eeldame, et saavutame teise aasta eesmärgid enne tähtaega. “Meil on väga hea meel, et see kontseptsioon tõestab, et plaatinarühma metallid võivad mängida olulist rolli järgmises akuuuenduses.” Tegelikult teatas AngloAmericanPlatinum 2019. aastal, et tema kasum on plaatinametallide hinnatõusu tõttu eelmise aastaga võrreldes enam kui kahekordistunud. , mis näitab sellele õitsevale tööstusele omaseid võimalusi.