אנגלו אמריקן וקבוצת פלטינום הקימו בשנה שעברה את LionBatteryTechnologies ואת אוניברסיטת פלורידה הבינלאומית (האוניברסיטה הבינלאומית של פלורידה) והשיגו פטנטים בארה”ב על השימוש במתכות מקבוצת פלטינה ובננו-צינוריות פחמן. שוחחנו עם Lion כדי ללמוד עוד על הפרויקט ועל החשיבות של השקעה בשימושים תעשייתיים חדשים או מורחבים של המתכות שהוא כורה.

מתכות מקבוצת פלטינה נחשבות זמן רב כמחליפות פוטנציאליות של תוכניות פיתוח בר קיימא, במיוחד בתחומי בקרת פליטות ואנרגיה חלופית. השימוש בתכונות הקטליטיות שלהם לשיפור ביצועי הסוללה הוא צעד חשוב קדימה עבור כלי רכב חשמליים ופותח את הדלת לחיי סוללה ארוכים יותר, לא רק לתחבורה. למרות שהרעיון הזה עדיין לא עבר למסחר, Lion Battery Technology מאמינה שהם מתקרבים.

המיזם המשותף הוקם בשנת 2019 כדי לתמוך בעבודתו של ד”ר בילאל אל-זהב. בילאל אל-זהב, עוזר פרופסור להנדסת מכונות וחומרים באוניברסיטת פלורידה הבינלאומית (FIU), חקר את היתרונות של הוספת מתכות מקבוצת פלטינה לטכנולוגיית הסוללות. בפרט, ד”ר אל זהב מצא שכאשר מוסיפים מתכות מקבוצת פלטינה פלדיום ופלטינה, היעילות של סוללות ליתיום חמצן וסוללות ליתיום גופרית משתפרת, ובכך מגדילה את צפיפות האנרגיה וניתנות המיחזור של הסוללות. הפטנטים האחרונים הוסיפו שמן למדורה, והפרויקט צפוי לצאת לשוק בקרוב, מה שהופך את מתכות קבוצת הפלטינה למוביל בתעשיית הסוללות. בשיחה עם ר’ מייקל ג’ונס, מנכ”ל פלטינום גרופ, הוא אמר שלפני שנתיים, המצב הנוכחי של טכנולוגיית הסוללות לא היה בבירור מספיק כדי לענות על הצרכים של העולם המתחדש במהירות. הוא אמר: “סוללות הטלפון הנייד יתיישנו לאחר שנה של טעינה ופריקה”. “סוללות של רכבים חשמליים טהורים שוקלות יותר מ-300 ק”ג, אבל טווח השיוט עדיין מהווה בעיה.

העולם המודרני השתנה מהפנסים המופעלים על ידי סוללות בידי אבותינו.

“למרות שניתן לתאר סוללות ליתיום כסוג סוללה מהפכני, לדגמים הקיימים חיי סוללה קצרים והתחממות יתר – בנוסף ליכולת הטעינה, עבודתו של ד”ר אל זהב מנסה לפתור את הבעיות הללו”. ג’ונס הוא הוסיף: “סוללות ליתיום מודרניות הן טובות ושיפור, אבל הן עדיין לא מה שאנחנו צריכים”. סביר להניח שהליתיום יהיה המנצח של הסוללה, מכיוון שהיא קלה מאוד ויש לה הרבה אלקטרונים לשימוש, ולכן יש לה תכונות חשמליות טובות. אבל ישנם יסודות כימיים נוספים שיכולים לשפר את הסוללה כאשר מוסיפים להרכב הכימי הפנימי שלה.

“למרות שלפלטינה ופלדיום יש כיום ביקוש רב בממירים קטליטיים של כלי רכב מונעי בנזין, היכולת הידועה שלהם לפעול כזרזים ותגובות עיבוד דלק פירושה שהם משפרים את ביצועי הסוללה תוך חיסכון בכסף ובעלויות סביבתיות בתהליך. חומרים טובים למועמדים. למרות שסוללות ליתיום-אוויר וסוללות ליתיום-סולפיד יכולות להיות חזקות מאוד, ההיסטוריה הוכיחה שמחזור הוא אתגר. ד”ר אל זהב וצוותו של שישה מומחי ננו-חומרים, כמו גם צוות פוסט-דוקטורט של הסוללה, הוכיחו שמתכות מקבוצת פלטינום לא רק עוזרות לעורר את התגובה, אלא גם לשפר את מחזור הטעינה-פריקה. על מנת לקבוע את היעילות של חומרים אלו בסוללה, הצוות הפעיל “מאות” סוללות ניסוי, עקב אחר הביצועים שלהן מדי יום, והתאים את המבנה שלהן ומתכות מקבוצת הפלטינה כדי למצוא את הביצועים הטובים ביותר.

מה הלאה? העבודה על הסוללה החדשה מתקדמת היטב. צוות FIU השלים את שנת המחקר הראשונה ועבר את אבן הדרך הטכנית הראשונה שלו. פטנט זה הוא הצלחה עצומה של הפרויקט שנקרא “סוללת קתודה עם יציבות משופרת” וכולל שימוש בטכנולוגיות חדשניות כגון ננו-צינוריות פחמן בסוללות ליתיום. כפרס ל-FIU, האוניברסיטה חתמה על הסכם חסות למחקר ובקשת פטנט עם Lion.

ג’ונס אמר: “המטרה שלנו היא לנצל את החידושים הבולטים באמת תוך כדי קידום הביקוש למתכות מקבוצת פלטינה. הענקת פטנט ראשונה זו היא אבן הדרך החשובה הראשונה במטרה זו”. ג’ונס מאמין שככל שיותר ויותר אנשים מתחילים להתאים את הרשת כדי לנקות את החסמים לאימוץ נרחב של כלי רכב חשמליים. השוק של סוללות ליתיום זולות, קלות וחזקות יותר יגדל. הבטחת מיחזור הפכה לעדיפות עבור אנשים רבים.

סוללות חדשות אלו צפויות להיות בשימוש נרחב בתחום האלקטרוניקה ובתחומים אחרים. “סוללות הן חלק מהטכנולוגיה הנוכחית, אבל אם אתה יכול להגדיל את ביצועי הסוללה פי שלושה עד חמישה, זה ישפר את כלי הרכב והציוד החשמליים”, אמר ג’ונס. “למרות שלוקח שלוש עד חמש שנים להביא חידושים לסוללות מסחריות, הפוטנציאל הוא עצום”. למרות שהשימוש במתכות מקבוצת פלטינה עשוי לייקר את עלות הסוללות, ג’ונס אמר כי היעילות הגבוהה יותר של הסוללות צפויה לקזז חלקית את המחיר. לְהַשְׁפִּיעַ. “מתכות מקבוצת הפלטינה הן זרזים כימיים טובים, ומסיבה זו, השתמשנו בהן בצינורות הפליטה של ​​מכוניות כדי לנקות גזי פליטה”, אמר ג’ונס.

“הקתודה של הסוללה קלה וחזקה יותר מהסוללה הנוכחית, מה שהופך את הסוללה לחזקה יותר וחיים ארוכים יותר מהטכנולוגיה הנוכחית.” למרות שטכנולוגיה זו לא פותחה במלואה, צוות המחקר אישר כי הקתודה מכילה 10 עד 12 גרם של ננו-צינורות מתכת פחמן מבוסס פלטינה, ניתן לראות יתרונות משמעותיים בביצועים וביחס משקל. ג’ונס אמר כי משקל היעד של החברה הוא 144 ק”ג עבור סוללות ליתיום-אוויר ו-188 ק”ג עבור סוללות ליתיום-גופרית.

בקשות נוספות לפטנט הוגשו, וסיכויי המסחור של הפרויקט בשנים הקרובות אופטימיות. “אנחנו דנים בחדשנות שלנו עם יצרני סוללות מסחריים”, אמר ג’ונס. עברנו את אבני הדרך הטכניות של השנה הראשונה וצפויים להשיג את היעדים בשנה השנייה לפני המועד. “אנו שמחים מאוד שהתפיסה הזו מוכיחה שמתכות מקבוצת פלטינה יכולות למלא תפקיד חשוב בחידוש הסוללה הבא.” למעשה, AngloAmericanPlatinum הודיעה ב-2019 כי הרווחים שלה יותר מהכפילו את עצמה מהשנה הקודמת עקב העלייה במחיר מתכות הפלטינה. , מה שמראה את ההזדמנויות הגלומות בתעשייה המשגשגת הזו.