site logo

Перкиний хөгжлийн боломж: Цэнэглэдэг батерей нь уул уурхайн чиг хандлагын хаалгыг хэрхэн нээсэн бэ?

Anglo American болон Platinum Group нар өнгөрсөн жил LionBatteryTechnologies болон Флоридагийн Олон Улсын Их Сургуулийг (Флоридагийн Олон Улсын Их Сургууль) үүсгэн байгуулж, цагаан алтны бүлгийн металл, нүүрстөрөгчийн нано гуурс ашиглах талаар АНУ-ын патентыг авсан. Төслийн талаар илүү ихийг мэдэхийн тулд бид Лионтой ярилцаж, олборлож буй металлуудаа шинэ буюу өргөтгөсөн үйлдвэрлэлийн зориулалтаар хөрөнгө оруулалт хийх нь чухал юм.

Платинум бүлгийн металууд нь тогтвортой хөгжлийн төлөвлөгөөг өөрчлөх, ялангуяа ялгаралтыг хянах болон өөр эрчим хүчний салбарт удаан хугацааны туршид үнэлэгдэж ирсэн. Зайны гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд катализаторын шинж чанарыг ашиглах нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хувьд чухал алхам бөгөөд зөвхөн тээвэрлэлт төдийгүй батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгах хаалгыг нээж өгдөг. Хэдийгээр энэ үзэл баримтлалыг арилжаанд нэвтрүүлээгүй байгаа ч Lion Battery Technology ойртож байна гэж үзэж байна.

Хамтарсан компани нь доктор Билал эл-Захабын ажлыг дэмжих зорилгоор 2019 онд байгуулагдсан. Флоридагийн Олон Улсын Их Сургуулийн (СМА) механик ба материалын инженерийн тэнхимийн туслах профессор Билал эль-Захаб батерейны технологид цагаан алтны бүлгийн металлыг нэмэхийн ашиг тусыг судалж байна. Ялангуяа, доктор Эль Захаб цагаан алтны бүлгийн металлууд болох палладий болон цагаан алт нэмбэл литийн хүчилтөрөгчийн батерей болон лити-хүхрийн батерейны үр ашиг сайжирч, улмаар батерейны эрчим хүчний нягтрал болон дахин боловсруулах чадварыг нэмэгдүүлдгийг тогтоожээ. Саяхны патентууд гал дээр тос нэмсэн бөгөөд төсөл удахгүй зах зээлд гарах төлөвтэй байгаа нь цагаан алтны бүлгийн металлыг батерейны үйлдвэрлэлийн эхлэл болгож байна. Платинум группын гүйцэтгэх захирал Р.Майкл Жонстой ярилцахдаа тэрээр хоёр жилийн өмнө батерейны технологийн өнөөгийн байдал хурдацтай шинэчлэгдэж буй дэлхийн хэрэгцээг хангахад хангалтгүй байсан нь илт мэдэгдэв. Тэрээр: “Гар утасны батерейг нэг жилийн хугацаанд цэнэглэж, цэнэггүй болгосны дараа хуучирна.” “Цэвэр цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батарей нь 300 гаруй кг жинтэй ч аялалын зай нь асуудалтай хэвээр байна.

Бидний өвөг дээдсийн гарт байсан батерейгаар ажилладаг гар чийдэнгээс орчин үеийн ертөнц өөрчлөгдсөн.

“Хэдийгээр лити батерейг хувьсгалт батерей гэж тодорхойлж болох ч одоо байгаа загварууд нь батерейны ашиглалтын хугацаа богино, хэт халалттай байдаг – цэнэглэх хүчин чадлаас гадна доктор Эль Захабын ажил эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийг хичээдэг.” Жонс Хэ нэмж хэлэхдээ: “Орчин үеийн лити батерейнууд нь сайн бөгөөд сайжруулсан боловч тэдгээр нь бидэнд хэрэгтэй зүйл биш хэвээр байна.” Лити нь батерейны ялагч байх магадлалтай, учир нь энэ нь маш хөнгөн бөгөөд хэрэглэхэд маш их электронтой тул цахилгаан сайн шинж чанартай байдаг. Гэхдээ батерейг дотоод химийн найрлагад нь нэмбэл сайжруулж чадах бусад химийн элементүүд байдаг.

“Хэдийгээр одоогоор цагаан алт, палладий нь бензин хөдөлгүүртэй автомашины катализаторуудад маш их эрэлт хэрэгцээтэй байгаа ч тэдгээрийн катализаторын үүрэг гүйцэтгэх чадвар, түлш боловсруулах урвалууд нь батерейны ажиллагааг сайжруулж, мөнгө болон байгаль орчны зардлыг хэмнэдэг гэсэн үг юм. Сайн нэр дэвшигчийн материал. Хэдийгээр одоо байгаа лити-агаарын батерей болон лити-сульфид батерейнууд нь маш хүчтэй байж болох ч дахин боловсруулах нь сорилт гэдгийг түүх нотолсон. Доктор Эль Захаб болон түүний зургаан наноматериал шинжээчийн баг, мөн батерейны дараах докторын баг нь Платинум бүлгийн металууд нь хариу урвалыг идэвхжүүлээд зогсохгүй цэнэгийн цэнэг алдалтын мөчлөгийг сайжруулдаг болохыг нотолсон. Батерей дахь эдгээр материалын үр нөлөөг тодорхойлохын тулд багийнхан “зуу зуун” туршилтын батерейг ажиллуулж, тэдний гүйцэтгэлийг өдөр бүр хянаж, хамгийн сайн гүйцэтгэлийг олохын тулд тэдгээрийн бүтэц, цагаан алтны бүлгийн металлыг тохируулсан.

Дараа нь юу юм? Шинэ батерейны ажил амжилттай үргэлжилж байна. СМА-ийн баг судалгааныхаа эхний жилийг дуусгаж, техникийн анхны амжилтаа давлаа. Энэхүү патент нь “Тогтворжилтыг сайжруулсан катодын батерей” төслийн асар том амжилт бөгөөд литийн батерейнд нүүрстөрөгчийн нано хоолой зэрэг шинэлэг технологийг ашиглахыг багтаасан болно. СМА-д шагнал болгон тус их сургууль нь Lion-тай судалгаа, патентын өргөдлийг ивээн тэтгэх гэрээнд гарын үсэг зурав.

Жонс хэлэхдээ: “Бидний зорилго бол цагаан алтны бүлгийн металлын эрэлтийг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ хамгийн сүүлийн үеийн инновацийн давуу талыг ашиглах явдал юм. Энэхүү анхны патентын тэтгэлэг нь энэ зорилгод хүрэх анхны чухал үе шат юм.” Илүү олон хүмүүс цахилгаан тээврийн хэрэгслийг өргөнөөр нэвтрүүлэхэд саад тотгорыг арилгахын тулд сүлжээгээ тохируулж эхэлдэг гэж Жонс үзэж байна. Илүү хямд, хөнгөн, илүү хүчирхэг лити батерейны зах зээл өсөх болно. Дахин боловсруулах чадварыг баталгаажуулах нь олон хүний ​​нэн тэргүүний зорилт болоод байна.

Эдгээр шинэ батерейг электроник болон бусад салбарт өргөнөөр ашиглах төлөвтэй байна. “Батерей нь өнөөгийн технологийн нэг хэсэг боловч хэрэв та батерейны хүчин чадлыг XNUMX-XNUMX дахин нэмэгдүүлж чадвал цахилгаан машин, тоног төхөөрөмжийг илүү сайн болгох болно” гэж Жонс хэлэв. “Хэдийгээр арилжааны батерейнд инновацийг нэвтрүүлэхэд XNUMX-XNUMX жил шаардлагатай ч боломж асар их юм.” Хэдийгээр цагаан алтны бүлгийн металлыг ашиглах нь батерейны үнийг өсгөж болзошгүй ч батерейны өндөр үр ашиг нь үнийг хэсэгчлэн нөхөх төлөвтэй байна гэж Жонс хэлэв. Нөлөөлөл. “Цагаан алтны бүлгийн металлууд нь сайн химийн катализаторууд бөгөөд энэ шалтгааны улмаас бид яндангийн хийг цэвэрлэхийн тулд тэдгээрийг автомашины яндангийн хоолойд ашигласан” гэж Жонс хэлэв.

“Батерейны катод нь одоогийн батерейг бодвол илүү хөнгөн бөгөөд хүчирхэг бөгөөд энэ нь батерейг одоогийн технологиос илүү хүчирхэг, удаан эдэлгээтэй болгодог.” Энэхүү технологи нь бүрэн боловсруулагдаагүй байгаа ч судалгааны баг катод нь 10 хүртэл 12 грамм цагаан алтаар суурилсан металл нүүрстөрөгчийн нано гуурс агуулдаг болохыг баталж, гүйцэтгэл, жингийн харьцааны давуу талыг харж болно. Жонс хэлэхдээ, компанийн зорилтот жин нь лити-агаарын батерейны хувьд 144 кг, лити-хүхрийн батерейны хувьд 188 кг байна.

Илүү олон патентын мэдүүлэг ирүүлсэн бөгөөд ойрын хэдэн жилд уг төслийг арилжаанд оруулах хэтийн төлөв өөдрөг байна. “Бид арилжааны батерейны үйлдвэрлэгчидтэй шинэлэг санаагаа хэлэлцэж байна” гэж Жонс хэлэв. Бид эхний жилийн техникийн амжилтуудыг давж, хоёр дахь жилийн зорилтоо хугацаанаас нь өмнө биелүүлэхээр төлөвлөж байна. “Энэхүү үзэл баримтлал нь цагаан алтны бүлгийн металууд батерейны дараагийн шинэчлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэж чадна гэдгийг баталж байгаад бид маш их баяртай байна.” Үнэн хэрэгтээ AngloAmericanPlatinum 2019 онд цагаан алтны металлын үнийн өсөлтөөс болж ашиг нь өмнөх жилээс хоёр дахин өссөн гэж зарласан. , Энэ нь эрчимтэй хөгжиж буй салбарын боломжуудыг харуулж байна.