Anglo American in Platinum Group sta lani ustanovili LionBatteryTechnologies in Florida International University (Florida International University) ter pridobili patente ZDA o uporabi kovin iz platinske skupine in ogljikovih nanocevk. Z Lionom smo se pogovarjali, da bi izvedeli več o projektu in pomenu vlaganja v nove ali razširjene industrijske uporabe kovin, ki jih izkopava.

Kovine platinaste skupine že dolgo veljajo za potencialne spremembe načrtov trajnostnega razvoja, zlasti na področju nadzora emisij in alternativne energije. Uporaba njihovih katalitičnih lastnosti za izboljšanje zmogljivosti baterije je pomemben korak naprej za električna vozila in odpira vrata daljši življenjski dobi baterije, ne le transportu. Čeprav ta koncept še ni komercializiran, Lion Battery Technology verjame, da se približujejo.

Skupno podjetje je bilo ustanovljeno leta 2019 za podporo delu dr. Bilala el-Zahaba. Bilal el-Zahab, docent za strojništvo in inženirstvo materialov na Florida International University (FIU), je preučeval prednosti dodajanja kovin skupine platine v baterijsko tehnologijo. Zlasti dr. El Zahab je ugotovil, da se z dodajanjem kovin iz platinske skupine paladija in platine izboljša učinkovitost litij-kisikovih in litij-žveplovih baterij, s čimer se poveča energijska gostota in možnost recikliranja baterij. Nedavni patenti so prilili olje na ogenj in projekt naj bi bil kmalu na trgu, s čimer bodo kovine platinske skupine postale začetnik v industriji baterij. V pogovoru z R. Michaelom Jonesom, izvršnim direktorjem skupine Platinum Group, je dejal, da je bilo pred dvema letoma trenutno stanje baterijske tehnologije očitno nezadostno, da bi zadostilo potrebam sveta, ki se hitro posodablja. Rekel je: “Baterije mobilnih telefonov se bodo postarale po enem letu polnjenja in praznjenja.” »Baterije čisto električnih vozil tehtajo več kot 300 kilogramov, vendar je doseg potovanja še vedno problem.

Sodobni svet se je spremenil od baterijskih baterijskih svetilk v rokah naših prednikov.

“Čeprav lahko litijeve baterije opišemo kot revolucionarni tip baterij, imajo obstoječi modeli kratko življenjsko dobo baterije in se pregrevajo – poleg zmogljivosti polnjenja poskuša delo dr. El Zahaba rešiti tudi te težave.” Jones Dodal je: “Sodobne litijeve baterije so dobre in so izboljšane, vendar še vedno niso tisto, kar potrebujemo.” Litij bo verjetno zmagovalec baterije, ker je zelo lahek in ima veliko elektronov za uporabo, zato ima dobre električne lastnosti. Vendar pa obstajajo tudi drugi kemični elementi, ki lahko izboljšajo baterijo, če jo dodajo njeni notranji kemični sestavi.

»Čeprav sta platina in paladij trenutno zelo povprašena v katalizatorjih vozil na bencinski pogon, njihova dobro znana sposobnost, da delujejo kot katalizatorji in reakcije pri predelavi goriva, pomenita, da izboljšata zmogljivost baterije, hkrati pa prihranita denar in okoljske stroške. Dobri kandidatni materiali. Čeprav so obstoječe litij-zračne baterije in litij-sulfidne baterije lahko zelo zmogljive, je zgodovina dokazala, da je recikliranje izziv. Dr. El Zahab in njegova ekipa šestih strokovnjakov za nanomateriale ter podoktorska skupina za baterije so dokazali, da kovine platinaste skupine ne le pomagajo spodbuditi odziv, ampak tudi izboljšajo cikel polnjenja in praznjenja. Da bi ugotovili učinkovitost teh materialov v bateriji, je ekipa zagnala “na stotine” eksperimentalnih baterij, spremljala njihovo delovanje vsak dan in prilagodila njihovo strukturo ter kovine platinske skupine, da bi poiskala najboljšo zmogljivost.

Kaj je naslednje? Delo na novi bateriji dobro napreduje. Ekipa FIU je zaključila prvo leto raziskav in opravila svoj prvi tehnični mejnik. Ta patent je velik uspeh projekta, imenovanega »Katodna baterija z izboljšano stabilnostjo« in vključuje uporabo inovativnih tehnologij, kot so ogljikove nanocevke v litijevih baterijah. Kot nagrada FIU je univerza z Lionom podpisala pogodbo o sponzorstvu raziskav in patentnih prijav.

Jones je dejal: »Naš cilj je izkoristiti zares vrhunske inovacije in hkrati spodbujati povpraševanje po kovinah iz skupine platine. Ta prva podelitev patenta je prvi pomemben mejnik pri tem cilju.” Jones verjame, da vse več ljudi začne prilagajati omrežje, da odstrani ovire za široko uporabo električnih vozil. Trg cenejših, lažjih in zmogljivejših litijevih baterij se bo povečal. Zagotavljanje recikliranja je postalo prednostna naloga mnogih ljudi.

Pričakuje se, da se bodo te nove baterije široko uporabljale v elektroniki in drugih področjih. “Baterije so del trenutne tehnologije, a če lahko povečate zmogljivost baterije za tri do petkrat, bo to izboljšalo električna vozila in opremo,” je dejal Jones. “Čeprav traja tri do pet let, da se inovacije prinesejo komercialnim baterijam, je potencial ogromen.” Čeprav lahko uporaba kovin iz platinske skupine poveča stroške baterij, je Jones dejal, da naj bi višja učinkovitost baterij delno izravnala ceno. Vpliv. “Kovine platinaste skupine so dobri kemični katalizatorji in zaradi tega smo jih uporabili v izpušnih ceveh avtomobilov za čiščenje izpušnih plinov,” je dejal Jones.

“Katoda baterije je lažja in močnejša od trenutne baterije, zaradi česar je baterija močnejša in daljša od trenutne tehnologije.” Čeprav ta tehnologija ni bila v celoti razvita, je raziskovalna skupina potrdila, da katoda vsebuje od 10 do 12 gramov kovinskih ogljikovih nanocevk na osnovi platine, lahko vidite pomembne prednosti zmogljivosti in razmerja teže. Jones je dejal, da je ciljna teža podjetja 144 kg za litij-zračne baterije in 188 kg za litij-žveplove baterije.

Oddanih je bilo več patentnih prijav, obeti za komercializacijo projekta v naslednjih nekaj letih pa so optimistični. “O naši inovaciji se pogovarjamo s komercialnimi proizvajalci baterij,” je dejal Jones. Presegli smo tehnične mejnike prvega leta in pričakujemo, da bomo cilje za drugo leto dosegli pred rokom. “Zelo smo veseli, da ta koncept dokazuje, da lahko kovine platinske skupine igrajo pomembno vlogo pri naslednji inovaciji baterij.” Pravzaprav je AngloAmericanPlatinum leta 2019 objavil, da se je njen dobiček več kot podvojil v primerjavi s prejšnjim letom zaradi zvišanja cen platinastih kovin. , kar kaže na priložnosti, ki so neločljive v tej cvetoči industriji.