Anglo American және Platinum Group өткен жылы LionBatteryTechnologies және Флорида халықаралық университетін (Флорида халықаралық университеті) құрып, платина тобындағы металдар мен көміртекті нанотүтіктерді пайдалану бойынша АҚШ патенттерін алды. Біз жоба туралы және ол өндіретін металдардың жаңа немесе кеңейтілген өнеркәсіптік мақсаттарына инвестиция салудың маңыздылығы туралы көбірек білу үшін Лионмен сөйлестік.

Платина тобындағы металдар ұзақ уақыт бойы тұрақты даму жоспарларын, әсіресе шығарындыларды бақылау және баламалы энергия салаларында әлеуетті өзгертушілер ретінде қарастырылды. Батарея өнімділігін жақсарту үшін олардың каталитикалық қасиеттерін пайдалану электр көліктері үшін маңызды қадам болып табылады және тек тасымалдау ғана емес, батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін есік ашады. Бұл тұжырымдама әлі коммерцияланбағанымен, Lion Battery Technology олардың жақындап келе жатқанына сенеді.

Бірлескен кәсіпорын 2019 жылы доктор Билал әл-Захабтың жұмысын қолдау үшін құрылған. Флорида халықаралық университетінің (FIU) механикалық және материалдар инженериясы кафедрасының ассистенті Билал әл-Захаб аккумулятор технологиясына платина тобындағы металдарды қосудың артықшылықтарын зерттеді. Атап айтқанда, доктор Эль Захаб платина тобындағы металдар палладий мен платина қосылғанда литий-оттегі батареяларының да, литий-күкіртті батареялардың да тиімділігі жақсаратынын, осылайша батареялардың энергия тығыздығы мен қайта өңдеуге қабілеттілігін арттыратынын анықтады. Жақында алынған патенттер отқа май қосты және жоба жақын арада нарыққа шығады деп күтілуде, бұл платина тобындағы металдарды батарея өнеркәсібінде жаңа бастамаға айналдырады. Platinum Group бас директоры Р.Майкл Джонспен сұхбатында ол екі жыл бұрын аккумуляторлық технологияның қазіргі жағдайы қарқынды түрде жаңарып жатқан әлемнің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін анық жеткіліксіз екенін айтты. Ол: «Ұялы телефонның батареялары бір жыл зарядталғаннан кейін ескіреді», – деді. «Таза электрлі көліктердің аккумуляторларының салмағы 300 келіден асады, бірақ круиздік қашықтық әлі де проблема болып табылады.

Ата-бабамыздың қолындағы аккумулятормен жұмыс істейтін шамдардан қазіргі заман өзгерді.

«Литий батареяларын революциялық батарея түрі ретінде сипаттауға болады, бірақ бар үлгілерде батареяның қызмет ету мерзімі қысқа және қызып кету мүмкіндігі бар – зарядтау сыйымдылығына қоса, доктор Эль Захабтың жұмысы да осы мәселелерді шешуге тырысады.» Джонс Ол былай деп қосты: «Қазіргі заманғы литий батареялары жақсы және жетілдірілген, бірақ олар әлі де бізге қажет емес». Литий аккумулятордың жеңімпазы болуы мүмкін, себебі ол өте жеңіл және пайдалану үшін электрондары көп, сондықтан ол жақсы электрлік қасиеттерге ие. Бірақ оның ішкі химиялық құрамына қосылған кезде батареяны жақсартатын басқа да химиялық элементтер бар.

«Қазіргі уақытта платина мен палладий бензинмен жүретін көліктердің каталитикалық түрлендіргіштерінде үлкен сұранысқа ие болғанымен, олардың катализатор ретінде әрекет ету және жанармай өңдеу реакциялары ретінде белгілі қабілеті олар аккумулятордың өнімділігін жақсартады, сонымен бірге ақшаны және қоршаған ортаны қорғау шығындарын үнемдейді. Жақсы үміткер материалдары. Қолданыстағы литий-ауа батареялары мен литий-сульфидті батареялар өте қуатты болуы мүмкін болса да, қайта өңдеу қиын екенін тарих дәлелдеді. Доктор Эль Захаб және оның наноматериалдар бойынша алты сарапшыдан тұратын командасы, сондай-ақ аккумуляторлық постдокторлық топ дәлелденген платина тобындағы металдар реакцияны ынталандыруға ғана емес, сонымен қатар зарядтау-разряд циклін жақсартуға көмектеседі. Аккумулятордағы осы материалдардың тиімділігін анықтау үшін команда «жүздеген» тәжірибелік батареяларды іске қосты, олардың өнімділігін күн сайын бақылап, ең жақсы өнімділікті табу үшін олардың құрылымын және платина тобындағы металдарды реттеді.

Келесі не? Жаңа аккумулятор бойынша жұмыс жақсы жүріп жатыр. FIU командасы зерттеудің бірінші жылын аяқтап, алғашқы техникалық кезеңнен өтті. Бұл патент «Тұрақтылығы жақсартылған катодты батарея» деп аталатын жобаның үлкен жетістігі болып табылады және литий батареяларында көміртекті нанотүтіктер сияқты инновациялық технологияларды қолдануды қамтиды. FIU марапаты ретінде университет Lion компаниясымен зерттеу және патенттік өтінімге демеушілік келісімге қол қойды.

Джонс: «Біздің мақсатымыз – платина тобындағы металдарға сұранысты арттыра отырып, шын мәнінде озық инновацияларды пайдалану. Бұл бірінші патенттік грант осы мақсаттағы алғашқы маңызды кезең болып табылады ». Джонстың пайымдауынша, адамдар көбейген сайын электрлік көліктердің кең таралуына кедергілерді жою үшін желіні реттей бастайды. Арзанырақ, жеңілірек және қуатты литий батареяларының нарығы өседі. Қайта өңдеуді қамтамасыз ету көптеген адамдар үшін басымдыққа айналды.

Бұл жаңа батареялар электроникада және басқа салаларда кеңінен қолданылады деп күтілуде. «Батареялар қазіргі технологияның бөлігі болып табылады, бірақ егер сіз батареяның өнімділігін үш-бес есеге арттыра алсаңыз, бұл электр көліктері мен жабдықтарды жақсартады», – деді Джонс. «Коммерциялық аккумуляторларға инновациялар енгізу үшін үш-бес жыл қажет болғанымен, әлеует орасан зор». Платина тобындағы металдарды пайдалану батареялардың құнын арттыруы мүмкін болса да, Джонс батареялардың жоғары тиімділігі бағаны ішінара өтейді деп күтілетінін айтты. Әсер ету. «Платина тобындағы металдар жақсы химиялық катализаторлар болып табылады, сондықтан біз оларды пайдаланылған газды тазарту үшін автомобильдердің шығатын құбырларында қолдандық», – деді Джонс.

«Батареяның катоды ағымдағы батареядан жеңіл және қуаттырақ, бұл батареяны қазіргі технологияға қарағанда қуаттырақ және ұзақ қызмет етеді». Бұл технология толығымен әзірленбегенімен, зерттеу тобы катодта 10-нан 12 граммға дейін платина негізіндегі металл көміртекті нанотүтікшелерден тұратынын растады, сіз өнімділік пен салмақ қатынасының маңызды артықшылықтарын көре аласыз. Джонс компанияның мақсатты салмағы литий-ауа батареялары үшін 144 кг және литий-күкіртті батареялар үшін 188 кг екенін айтты.

Патенттік өтінімдер көбірек жіберілді және алдағы бірнеше жылда жобаны коммерцияландыру перспективалары оптимистік болып табылады. «Біз инновацияны коммерциялық аккумулятор өндірушілерімен талқылап жатырмыз», – деді Джонс. Біз бірінші жылдың техникалық межелерінен өттік және екінші жылдың мақсаттарына мерзімінен бұрын қол жеткіземіз деп күтілуде. «Біз бұл тұжырымдаманың платина тобындағы металдар батареяның келесі инновациясында маңызды рөл атқара алатынын дәлелдейтініне өте қуаныштымыз». Шын мәнінде, AngloAmericanPlatinum 2019 жылы платина металдары бағасының өсуіне байланысты оның кірісі өткен жылмен салыстырғанда екі еседен астам өскенін жариялады. , Бұл дамып келе жатқан индустрияға тән мүмкіндіктерді көрсетеді.