site logo

Perkinov razvojni potencijal: Kako su punjive baterije otvorile vrata rudarskom trendu?

Anglo American i Platinum Group prošle su godine osnovale LionBatteryTechnologies i Međunarodno sveučilište Florida (Florida International University), te su dobile američke patente o korištenju metala platinske skupine i ugljikovih nanocijevi. Razgovarali smo s Lionom kako bismo saznali više o projektu i važnosti ulaganja u nove ili proširene industrijske namjene metala koje iskopava.

Metali iz platinske skupine dugo su smatrani potencijalnim mijenjačima planova održivog razvoja, posebno u područjima kontrole emisija i alternativne energije. Korištenje njihovih katalitičkih svojstava za poboljšanje performansi baterije važan je korak naprijed za električna vozila i otvara vrata duljem vijeku trajanja baterije, a ne samo transportu. Iako ovaj koncept još nije komercijaliziran, Lion Battery Technology vjeruje da se približavaju.

Zajedničko poduzeće osnovano je 2019. godine kako bi podržalo rad dr. Bilala el-Zahaba. Bilal el-Zahab, docent za strojarstvo i inženjerstvo materijala na Međunarodnom sveučilištu Florida (FIU), proučava prednosti dodavanja metala platinske skupine u tehnologiju baterija. Konkretno, dr. El Zahab je otkrio da kada se dodaju metali platinske skupine paladij i platina, poboljšava se učinkovitost i litij-kisik baterija i litij-sumpornih baterija, čime se povećava gustoća energije i mogućnost recikliranja baterija. Nedavni patenti dolili su ulje na vatru, a očekuje se da će projekt uskoro biti na tržištu, čime će metali platinaste skupine postati početnici u industriji baterija. U razgovoru s R. Michaelom Jonesom, izvršnim direktorom Platinum grupe, rekao je da je prije dvije godine trenutno stanje tehnologije baterija bilo nedovoljno da zadovolji potrebe svijeta koji se brzo modernizira. Rekao je: “Baterije mobilnih telefona će ostarjeti nakon godinu dana punjenja i pražnjenja.” “Baterije čistih električnih vozila teže su više od 300 kilograma, ali domet krstarenja i dalje je problem.

Suvremeni svijet se promijenio od baterijskih svjetiljki u rukama naših predaka.

“Iako se litijeve baterije mogu opisati kao revolucionarni tip baterija, postojeći modeli imaju kratko trajanje baterije i pregrijavanje – osim kapaciteta punjenja, rad dr. El Zahaba također pokušava riješiti ove probleme.” Jones On je dodao: “Moderne litijeve baterije su dobre i napredne su, ali još uvijek nisu ono što nam treba.” Litij će vjerojatno biti pobjednik baterije, jer je vrlo lagan i ima puno elektrona za korištenje, tako da ima dobra električna svojstva. Ali postoje i drugi kemijski elementi koji mogu poboljšati bateriju kada se dodaju njenom unutarnjem kemijskom sastavu.

“Iako su platina i paladij trenutno vrlo traženi u katalizatorima vozila na benzinski pogon, njihova dobro poznata sposobnost da djeluju kao katalizatori i reakcije prerade goriva znači da poboljšavaju performanse baterije, a istovremeno štede novac i troškove okoliša u procesu. Dobar materijal za kandidate. Iako postojeće litij-zračne baterije i litij-sulfidne baterije mogu biti vrlo moćne, povijest je dokazala da je recikliranje izazov. Dr. El Zahab i njegov tim od šest stručnjaka za nanomaterijale, kao i postdoktorski tim za baterije, dokazali su da metali platinaste grupe ne samo da pomažu u stimuliranju odgovora, već i poboljšavaju ciklus punjenja i pražnjenja. Kako bi se utvrdila učinkovitost ovih materijala u bateriji, tim je pokrenuo “stotine” eksperimentalnih baterija, pratio njihovu učinkovitost svaki dan i prilagodio njihovu strukturu i metale platinske skupine kako bi pronašao najbolju izvedbu.

Što je sljedeće? Radovi na novoj bateriji dobro napreduju. Tim FIU-a završio je prvu godinu istraživanja i prošao svoju prvu tehničku prekretnicu. Ovaj patent je veliki uspjeh projekta pod nazivom “Katodna baterija s poboljšanom stabilnošću” i uključuje korištenje inovativnih tehnologija kao što su ugljikove nanocijevi u litij baterijama. Kao nagrada FIU-u, sveučilište je s Lionom potpisalo ugovor o sponzorstvu istraživanja i prijave patenta.

Jones je rekao: “Naš cilj je iskoristiti prednosti istinski vrhunskih inovacija uz istovremeno poticanje potražnje za metalima platinske skupine. Ovo prvo odobrenje patenta prva je važna prekretnica u ovom cilju.” Jones vjeruje da kako sve više ljudi počinje prilagođavati mrežu kako bi uklonili prepreke za rašireno prihvaćanje električnih vozila. Tržište jeftinijih, lakših i snažnijih litijevih baterija će rasti. Osiguravanje mogućnosti recikliranja postalo je prioritet za mnoge ljude.

Očekuje se da će se ove nove baterije široko koristiti u elektronici i drugim područjima. “Baterije su dio trenutne tehnologije, ali ako možete povećati performanse baterije za tri do pet puta, to će električna vozila i opremu učiniti boljim”, rekao je Jones. “Iako je potrebno tri do pet godina da se inovacije uvedu u komercijalne baterije, potencijal je ogroman.” Iako korištenje metala platinske skupine može povećati cijenu baterija, Jones je rekao da se očekuje da će veća učinkovitost baterija djelomično nadoknaditi cijenu. Utjecaj. “Metali platinaste skupine dobri su kemijski katalizatori i iz tog razloga smo ih koristili u ispušnim cijevima automobila za čišćenje ispušnih plinova”, rekao je Jones.

“Katoda baterije je lakša i snažnija od trenutne baterije, što bateriju čini snažnijom i duljim vijekom trajanja od trenutne tehnologije.” Iako ova tehnologija nije u potpunosti razvijena, istraživački tim je potvrdio da katoda sadrži 10 Do 12 grama metalnih ugljičnih nanocijevi na bazi platine, možete vidjeti značajne prednosti performansi i omjera težine. Jones je rekao da je ciljna težina tvrtke 144 kg za litij-zračne baterije i 188 kg za litij-sumporne baterije.

Podneseno je više patentnih prijava, a izgledi za komercijalizaciju projekta u sljedećih nekoliko godina su optimistični. “Razgovaramo o našoj inovaciji s komercijalnim proizvođačima baterija”, rekao je Jones. Prešli smo tehničke prekretnice prve godine i očekujemo da ćemo ostvariti ciljeve za drugu godinu prije roka. “Vrlo nam je drago što ovaj koncept dokazuje da metali platinske skupine mogu igrati važnu ulogu u sljedećoj inovaciji baterija.” Zapravo, AngloAmericanPlatinum je 2019. objavio da se njegova dobit više nego udvostručila u odnosu na prethodnu godinu zbog povećanja cijene metala platine. , Što pokazuje mogućnosti koje su svojstvene ovoj industriji u procvatu.