A Anglo American e o Platinum Group estabeleceram a LionBatteryTechnologies e a Florida International University (Florida International University) no ano passado e obteve patentes nos Estados Unidos sobre o uso de metais do grupo da platina e nanotubos de carbono. Conversamos com a Lion para saber mais sobre o projeto e a importância de investir em novos ou ampliados usos industriais dos metais que extrai.

Os metais do grupo da platina há muito são considerados como potenciais modificadores dos planos de desenvolvimento sustentável, especialmente nas áreas de controle de emissões e energia alternativa. Usar suas propriedades catalíticas para melhorar o desempenho da bateria é um passo importante para os veículos elétricos e abre as portas para uma vida útil mais longa da bateria, não apenas para o transporte. Embora este conceito ainda não tenha sido comercializado, a Lion Battery Technology acredita que eles estão se aproximando.

A joint venture foi estabelecida em 2019 para apoiar o trabalho do Dr. Bilal el-Zahab. Bilal el-Zahab, professor assistente de engenharia mecânica e de materiais na Florida International University (FIU), tem estudado os benefícios da adição de metais do grupo da platina à tecnologia de baterias. Em particular, o Dr. El Zahab descobriu que quando os metais do grupo da platina, paládio e platina, são adicionados, a eficiência das baterias de lítio-oxigênio e lítio-enxofre é melhorada, aumentando assim a densidade de energia e a reciclabilidade das baterias. As recentes patentes adicionaram lenha à fogueira e espera-se que o projeto esteja no mercado em breve, tornando os metais do grupo da platina um novato na indústria de baterias. Em uma conversa com R. Michael Jones, CEO do Platinum Group, ele disse que há dois anos o estado atual da tecnologia de baterias era claramente insuficiente para atender às necessidades de um mundo em rápida modernização. Ele disse: “As baterias de telefones celulares envelhecerão após um ano de carregamento e descarregamento”. “As baterias dos veículos puramente elétricos pesam mais de 300 quilos, mas o alcance de cruzeiro ainda é um problema.

O mundo moderno mudou desde as lanternas movidas a bateria nas mãos de nossos ancestrais.

“Embora as baterias de lítio possam ser descritas como um tipo de bateria revolucionário, os modelos existentes têm vida curta da bateria e superaquecimento – além da capacidade de carga, o trabalho do Dr. El Zahab também tenta resolver esses problemas.” Jones Ele acrescentou: “As baterias de lítio modernas são boas e uma melhoria, mas ainda não são o que precisamos.” O lítio provavelmente será o vencedor da bateria, porque é muito leve e tem muitos elétrons para usar, portanto, tem boas propriedades elétricas. Mas existem outros elementos químicos que podem melhorar a bateria quando adicionados à sua composição química interna.

“Embora a platina e o paládio estejam atualmente em grande demanda nos conversores catalíticos de veículos movidos a gasolina, sua conhecida capacidade de agir como catalisadores e reações de processamento de combustível significa que eles melhoram o desempenho da bateria enquanto economizam dinheiro e custos ambientais no processo. Bons materiais candidatos. Embora as baterias de lítio-ar e as baterias de sulfeto de lítio existentes possam ser muito poderosas, a história provou que a reciclagem é um desafio. O Dr. El Zahab e sua equipe de seis especialistas em nanomateriais, bem como uma equipe de pós-doutorado em baterias, comprovaram que os metais do grupo da Platina não apenas ajudam a estimular a resposta, mas também melhoram o ciclo de carga-descarga. Para determinar a eficácia desses materiais na bateria, a equipe executou “centenas” de baterias experimentais, monitorou seu desempenho todos os dias e ajustou sua estrutura e metais do grupo de platina para encontrar o melhor desempenho.

Qual é o próximo? O trabalho na nova bateria está progredindo bem. A equipe da FIU completou o primeiro ano de pesquisa e superou seu primeiro marco técnico. Esta patente é um grande sucesso do projeto chamado “Cathode Battery with Improved Stability” e inclui o uso de tecnologias inovadoras como nanotubos de carbono em baterias de lítio. Como um prêmio à FIU, a universidade assinou um acordo de patrocínio de aplicação de pesquisa e patente com o Lion.

Jones disse: “Nosso objetivo é tirar proveito das inovações verdadeiramente de ponta enquanto impulsiona a demanda por metais do grupo da platina. Esta primeira concessão de patente é o primeiro marco importante neste objetivo. ” Jones acredita que quanto mais e mais pessoas começam a ajustar a rede para limpar as barreiras para a adoção generalizada de veículos elétricos. O mercado de baterias de lítio mais baratas, mais leves e mais potentes vai crescer. Garantir a reciclabilidade se tornou uma prioridade para muitas pessoas.

Espera-se que essas novas baterias sejam amplamente utilizadas na eletrônica e em outros campos. “As baterias fazem parte da tecnologia atual, mas se você puder aumentar o desempenho da bateria de três a cinco vezes, isso tornará os veículos e equipamentos elétricos melhores”, disse Jones. “Embora demore de três a cinco anos para trazer inovações para baterias comerciais, o potencial é enorme.” Embora o uso de metais do grupo da platina possa aumentar o custo das baterias, Jones disse que a maior eficiência das baterias deve compensar parcialmente o preço. Influência. “Os metais do grupo da platina são bons catalisadores químicos e, por esse motivo, nós os usamos nos escapamentos de carros para limpar os gases de escapamento”, disse Jones.

“O cátodo da bateria é mais leve e mais potente do que a bateria atual, o que a torna mais potente e dura mais do que a tecnologia atual.” Embora esta tecnologia não tenha sido totalmente desenvolvida, a equipe de pesquisa confirmou que o cátodo contém de 10 a 12 gramas de nanotubos de carbono de metal à base de platina, você pode ver vantagens significativas de desempenho e proporção de peso. Jones disse que o peso alvo da empresa é 144 kg para baterias de lítio-ar e 188 kg para baterias de lítio-enxofre.

Mais pedidos de patentes foram apresentados e as perspectivas de comercialização do projeto nos próximos anos são otimistas. “Estamos discutindo nossa inovação com fabricantes de baterias comerciais”, disse Jones. Ultrapassamos os marcos técnicos do primeiro ano e espera-se que atinjam as metas para o segundo ano antes do previsto. “Estamos muito satisfeitos que este conceito prova que os metais do grupo da platina podem desempenhar um papel importante na próxima inovação da bateria.” Na verdade, a AngloAmericanPlatinum anunciou em 2019 que seus lucros mais do que dobraram em relação ao ano anterior devido ao aumento no preço dos metais da platina. , O que mostra as oportunidades inerentes a esta indústria em expansão.