Anglo American e Platinum Group hanno fondato la LionBatteryTechnologies e la Florida International University (Florida International University) lo scorso anno e hanno ottenuto brevetti statunitensi sull’uso dei metalli del gruppo del platino e dei nanotubi di carbonio. Abbiamo parlato con Lion per saperne di più sul progetto e sull’importanza di investire in usi industriali nuovi o ampliati dei metalli estratti.

I metalli del gruppo del platino sono stati a lungo considerati potenziali elementi di cambiamento dei piani di sviluppo sostenibile, in particolare nei settori del controllo delle emissioni e delle energie alternative. L’utilizzo delle loro proprietà catalitiche per migliorare le prestazioni della batteria è un importante passo avanti per i veicoli elettrici e apre le porte a una maggiore durata della batteria, non solo al trasporto. Sebbene questo concetto non sia ancora stato commercializzato, Lion Battery Technology crede che si stiano avvicinando.

La joint venture è stata costituita nel 2019 per supportare il lavoro del Dr. Bilal el-Zahab. Bilal el-Zahab, assistente professore di ingegneria meccanica e dei materiali presso la Florida International University (FIU), ha studiato i vantaggi dell’aggiunta di metalli del gruppo del platino alla tecnologia delle batterie. In particolare, il Dr. El Zahab ha scoperto che quando vengono aggiunti i metalli del gruppo del platino, palladio e platino, l’efficienza sia delle batterie litio-ossigeno che delle batterie litio-zolfo viene migliorata, aumentando così la densità energetica e la riciclabilità delle batterie. I recenti brevetti hanno aggiunto benzina sul fuoco e il progetto dovrebbe essere presto sul mercato, rendendo i metalli del gruppo del platino un punto di partenza nel settore delle batterie. In una conversazione con R. Michael Jones, CEO di Platinum Group, ha affermato che due anni fa lo stato attuale della tecnologia delle batterie era chiaramente insufficiente per soddisfare le esigenze di un mondo in rapida modernizzazione. Ha detto: “Le batterie dei telefoni cellulari invecchieranno dopo un anno di carica e scarica”. “Le batterie dei veicoli esclusivamente elettrici pesano più di 300 chilogrammi, ma l’autonomia di crociera è ancora un problema.

Il mondo moderno è cambiato dalle torce a batteria nelle mani dei nostri antenati.

“Sebbene le batterie al litio possano essere descritte come un tipo di batteria rivoluzionario, i modelli esistenti hanno una durata della batteria breve e un surriscaldamento: oltre alla capacità di carica, il lavoro del Dr. El Zahab cerca anche di risolvere questi problemi”. Jones He ha aggiunto: “Le moderne batterie al litio sono buone e rappresentano un miglioramento, ma non sono ancora ciò di cui abbiamo bisogno”. È probabile che il litio sia il vincitore della batteria, perché è molto leggero e ha molti elettroni da usare, quindi ha buone proprietà elettriche. Ma ci sono altri elementi chimici che possono migliorare la batteria se aggiunti alla sua composizione chimica interna.

“Sebbene platino e palladio siano attualmente molto richiesti nei convertitori catalitici dei veicoli a benzina, la loro nota capacità di agire come catalizzatori e reazioni di elaborazione del carburante significa che migliorano le prestazioni della batteria risparmiando denaro e costi ambientali nel processo. Buoni materiali candidati. Sebbene le batterie al litio-aria e al solfuro di litio esistenti possano essere molto potenti, la storia ha dimostrato che il riciclaggio è una sfida. Il Dr. El Zahab e il suo team di sei esperti di nanomateriali, nonché un team post-dottorato di batteria, hanno dimostrato che i metalli del gruppo del platino non solo aiutano a stimolare la risposta, ma migliorano anche il ciclo di carica-scarica. Per determinare l’efficacia di questi materiali nella batteria, il team ha eseguito “centinaia” di batterie sperimentali, ha monitorato le loro prestazioni ogni giorno e ha regolato la loro struttura e i metalli del gruppo del platino per trovare le migliori prestazioni.

Qual è il prossimo? I lavori sulla nuova batteria stanno procedendo bene. Il team della FIU ha completato il primo anno di ricerca e ha superato il primo traguardo tecnico. Questo brevetto è un enorme successo del progetto denominato “Cathode Battery with Improved Stability” e prevede l’utilizzo di tecnologie innovative come i nanotubi di carbonio nelle batterie al litio. Come premio alla FIU, l’università ha firmato un accordo di sponsorizzazione di ricerca e domanda di brevetto con Lion.

Jones ha dichiarato: “Il nostro obiettivo è sfruttare le innovazioni davvero all’avanguardia, stimolando la domanda di metalli del gruppo del platino. Questa prima concessione di brevetto è la prima importante pietra miliare in questo obiettivo”. Jones crede che man mano che sempre più persone iniziano ad adeguare la rete per eliminare le barriere per l’adozione diffusa di veicoli elettrici. Il mercato delle batterie al litio più economiche, leggere e potenti crescerà. Garantire la riciclabilità è diventata una priorità per molte persone.

Si prevede che queste nuove batterie saranno ampiamente utilizzate nell’elettronica e in altri campi. “Le batterie fanno parte della tecnologia attuale, ma se puoi aumentare le prestazioni della batteria da tre a cinque volte, migliorerai i veicoli e le apparecchiature elettriche”, ha affermato Jones. “Anche se occorrono dai tre ai cinque anni per portare innovazioni nelle batterie commerciali, il potenziale è enorme”. Sebbene l’uso di metalli del gruppo del platino possa aumentare il costo delle batterie, Jones ha affermato che la maggiore efficienza delle batterie dovrebbe compensare parzialmente il prezzo. Influenza. “I metalli del gruppo del platino sono buoni catalizzatori chimici e per questo motivo li abbiamo usati nei tubi di scappamento delle auto per pulire i gas di scarico”, ha detto Jones.

“Il catodo della batteria è più leggero e più potente della batteria attuale, il che rende la batteria più potente e di maggiore durata rispetto alla tecnologia attuale”. Sebbene questa tecnologia non sia stata completamente sviluppata, il team di ricerca ha confermato che il catodo contiene da 10 a 12 grammi di nanotubi di carbonio in metallo a base di platino, è possibile vedere vantaggi significativi in ​​termini di prestazioni e peso. Jones ha affermato che il peso target dell’azienda è di 144 kg per le batterie litio-aria e 188 kg per le batterie litio-zolfo.

Sono state presentate ulteriori domande di brevetto e le prospettive di commercializzazione del progetto nei prossimi anni sono ottimistiche. “Stiamo discutendo della nostra innovazione con i produttori di batterie commerciali”, ha affermato Jones. Abbiamo superato i traguardi tecnici del primo anno e ci aspettiamo di raggiungere gli obiettivi per il secondo anno prima del previsto. “Siamo molto lieti che questo concetto dimostri che i metalli del gruppo del platino possono svolgere un ruolo importante nella prossima innovazione delle batterie”. Infatti, AngloAmericanPlatinum ha annunciato nel 2019 che i suoi profitti sono più che raddoppiati rispetto all’anno precedente a causa dell’aumento del prezzo dei metalli di platino. , Il che mostra le opportunità insite in questo settore in forte espansione.