Anglo American og Platinum Group etablerte LionBatteryTechnologies og Florida International University (Florida International University) i fjor, og oppnådde amerikanske patenter på bruk av platinagruppemetaller og karbonnanorør. Vi snakket med Lion for å lære mer om prosjektet og viktigheten av å investere i ny eller utvidet industriell bruk av metallene den utvinner.

Metaller fra platinagruppen har lenge vært sett på som potensielle endrere av bærekraftige utviklingsplaner, spesielt innen utslippskontroll og alternativ energi. Å bruke deres katalytiske egenskaper for å forbedre batteriytelsen er et viktig skritt fremover for elektriske kjøretøy og åpner døren for lengre batterilevetid, ikke bare transport. Selv om dette konseptet ennå ikke er kommersialisert, tror Lion Battery Technology at de nærmer seg.

Fellesforetaket ble etablert i 2019 for å støtte arbeidet til Dr. Bilal el-Zahab. Bilal el-Zahab, assisterende professor i mekanisk og materialteknikk ved Florida International University (FIU), har studert fordelene ved å legge platinagruppemetaller til batteriteknologi. Spesielt fant Dr. El Zahab at når platinagruppemetallene palladium og platina tilsettes, forbedres effektiviteten til både litium-oksygen-batterier og litium-svovel-batterier, og øker dermed energitettheten og resirkulerbarheten til batteriene. De siste patentene har lagt bensin på bålet, og prosjektet forventes å være på markedet snart, noe som gjør metaller fra platinagruppen til en oppkomling i batteriindustrien. I en samtale med R. Michael Jones, administrerende direktør i Platinum Group, sa han at for to år siden var den nåværende tilstanden til batteriteknologi tydeligvis utilstrekkelig til å møte behovene til en verden i hurtig modernisering. Han sa: “Mobiltelefonbatterier vil eldes etter ett år med lading og utlading.” «Batterier til rene elektriske kjøretøy veier mer enn 300 kilo, men rekkevidden er fortsatt et problem.

Den moderne verden har endret seg fra de batteridrevne lommelyktene i hendene på våre forfedre.

“Selv om litiumbatterier kan beskrives som en revolusjonerende batteritype, har de eksisterende modellene kort batterilevetid og overoppheting – i tillegg til ladekapasiteten prøver Dr. El Zahabs arbeid også å løse disse problemene.” Jones He la til: “Moderne litiumbatterier er gode og en forbedring, men de er fortsatt ikke det vi trenger.” Litium er sannsynligvis vinneren av batteriet, fordi det er veldig lett og har mange elektroner å bruke, så det har gode elektriske egenskaper. Men det er andre kjemiske elementer som kan forbedre batteriet når det legges til dets interne kjemiske sammensetning.

“Selv om platina og palladium for tiden er etterspurt i katalysatorene til bensindrevne kjøretøy, betyr deres velkjente evne til å fungere som katalysatorer og drivstoffbehandlingsreaksjoner at de forbedrer batteriytelsen samtidig som de sparer penger og miljøkostnader i prosessen. Godt kandidatmateriale. Selv om eksisterende litium-luft-batterier og litium-sulfid-batterier kan være svært kraftige, har historien vist at resirkulering er en utfordring. Dr. El Zahab og teamet hans på seks nanomaterialeksperter, samt et postdoktorteam fra batteriet, har bevist at metaller fra platinagruppen ikke bare bidrar til å stimulere responsen, men også forbedre lade-utladingssyklusen. For å bestemme effektiviteten til disse materialene i batteriet, kjørte teamet «hundrevis» av eksperimentelle batterier, sporet ytelsen deres hver dag, og justerte strukturen og metallene i platinagruppen for å finne den beste ytelsen.

Hva blir det neste? Arbeidet med det nye batteriet går bra. FIU-teamet fullførte det første året med forskning og passerte sin første tekniske milepæl. Dette patentet er en stor suksess for prosjektet kalt “Cathode Battery with Improved Stability” og inkluderer bruk av innovative teknologier som karbon nanorør i litiumbatterier. Som en pris til FIU signerte universitetet en sponsoravtale for forskning og patentsøknader med Lion.

Jones sa: “Målet vårt er å dra nytte av virkelig banebrytende innovasjoner samtidig som vi driver etterspørselen etter metaller fra platinagruppen. Denne første patentbevilgningen er den første viktige milepælen i dette målet.» Jones mener at etter hvert som flere og flere mennesker begynner å justere rutenettet for å fjerne barrierene for den utbredte bruken av elektriske kjøretøy. Markedet for billigere, lettere og kraftigere litiumbatterier vil vokse. Å sikre resirkulerbarhet har blitt en prioritet for mange mennesker.

Disse nye batteriene forventes å bli mye brukt innen elektronikk og andre felt. “Batterier er en del av dagens teknologi, men hvis du kan øke batteriytelsen med tre til fem ganger, vil det gjøre elektriske kjøretøy og utstyr bedre,” sa Jones. “Selv om det tar tre til fem år å bringe innovasjoner til kommersielle batterier, er potensialet enormt.” Selv om bruken av metaller fra platinagruppen kan øke kostnadene for batterier, sa Jones at den høyere effektiviteten til batteriene forventes å delvis oppveie prisen. Innflytelse. “Platinagruppemetaller er gode kjemiske katalysatorer, og av denne grunn har vi brukt dem i eksosrørene til biler for å rense opp eksosgassen,” sa Jones.

“Katoden til batteriet er lettere og kraftigere enn det nåværende batteriet, noe som gjør batteriet kraftigere og lengre levetid enn dagens teknologi.” Selv om denne teknologien ikke er fullt utviklet, bekreftet forskerteamet at katoden inneholder 10 Opp til 12 gram platinabaserte metall karbon nanorør, kan du se betydelige fordeler med ytelse og vektforhold. Jones sa at selskapets målvekt er 144 kg for litium-luftbatterier og 188 kg for litium-svovelbatterier.

Flere patentsøknader er sendt inn, og kommersialiseringsutsiktene for prosjektet de neste årene er optimistiske. “Vi diskuterer vår innovasjon med kommersielle batteriprodusenter,” sa Jones. Vi har passert de tekniske milepælene for det første året og forventes å nå målene for det andre året før skjema. “Vi er veldig glade for at dette konseptet beviser at metaller fra platinagruppen kan spille en viktig rolle i den neste batteriinnovasjonen.” Faktisk kunngjorde AngloAmericanPlatinum i 2019 at fortjenesten har mer enn doblet seg fra året før på grunn av økningen i prisen på platinametaller. , Som viser mulighetene som ligger i denne blomstrende industrien.