Anglo American och Platinum Group etablerade LionBatteryTechnologies och Florida International University (Florida International University) förra året och erhöll amerikanska patent på användningen av metaller från platinagruppen och kolnanorör. Vi pratade med Lion för att lära oss mer om projektet och vikten av att investera i nya eller utökade industriella användningar av metallerna som bryts.

Platinagruppens metaller har länge betraktats som potentiella förändringar av planer för hållbar utveckling, särskilt inom områdena utsläppskontroll och alternativ energi. Att använda deras katalytiska egenskaper för att förbättra batteriprestanda är ett viktigt steg framåt för elfordon och öppnar dörren till längre batteritid, inte bara transport. Även om detta koncept ännu inte har kommersialiserats, tror Lion Battery Technology att de närmar sig.

Det gemensamma företaget bildades 2019 för att stödja Dr Bilal el-Zahabs arbete. Bilal el-Zahab, biträdande professor i maskin- och materialteknik vid Florida International University (FIU), har studerat fördelarna med att lägga till platinagruppmetaller till batteriteknologi. I synnerhet fann Dr. El Zahab att när platinagruppens metaller palladium och platina tillsätts, förbättras effektiviteten hos både litium-syrebatterier och litium-svavelbatterier, vilket ökar energitätheten och återvinningsbarheten för batterierna. De senaste patenten har gett bränsle till elden, och projektet förväntas komma ut på marknaden snart, vilket gör metaller från platinagruppen till en uppstickare inom batteriindustrin. I ett samtal med R. Michael Jones, VD för Platinum Group, sa han att för två år sedan var batteriteknikens nuvarande tillstånd helt klart otillräckligt för att möta behoven i en snabbt moderniserad värld. Han sa: “Mobiltelefonbatterier kommer att åldras efter ett års laddning och urladdning.” “Batterier av rena elfordon väger mer än 300 kilo, men räckvidden är fortfarande ett problem.

Den moderna världen har förändrats från de batteridrivna ficklamporna i händerna på våra förfäder.

“Även om litiumbatterier kan beskrivas som en revolutionerande batterityp, har de befintliga modellerna kort batteritid och överhettning – förutom laddningskapaciteten försöker Dr El Zahabs arbete också lösa dessa problem.” Jones Han tillade: “Moderna litiumbatterier är bra och en förbättring, men de är fortfarande inte vad vi behöver.” Litium kommer sannolikt att vinna batteriet, eftersom det är väldigt lätt och har många elektroner att använda, så det har bra elektriska egenskaper. Men det finns andra kemiska element som kan förbättra batteriet när det läggs till dess inre kemiska sammansättning.

“Även om platina och palladium för närvarande är mycket efterfrågade i katalysatorer för bensindrivna fordon, innebär deras välkända förmåga att fungera som katalysatorer och bränslebearbetningsreaktioner att de förbättrar batteriets prestanda samtidigt som de sparar pengar och miljökostnader i processen. Bra kandidatmaterial. Även om befintliga litium-luftbatterier och litiumsulfidbatterier kan vara mycket kraftfulla, har historien visat att återvinning är en utmaning. Dr. El Zahab och hans team av sex nanomaterialexperter, såväl som ett postdoktorat team från batteri, har bevisat att metaller från platinagruppen inte bara hjälper till att stimulera responsen, utan också förbättra laddnings-urladdningscykeln. För att fastställa effektiviteten av dessa material i batteriet, körde teamet “hundratals” experimentella batterier, spårade deras prestanda varje dag och justerade deras struktur och metaller från platinagruppen för att hitta den bästa prestandan.

Vad kommer härnäst? Arbetet med det nya batteriet fortskrider väl. FIU-teamet avslutade det första forskningsåret och klarade sin första tekniska milstolpe. Detta patent är en stor framgång för projektet som kallas “Cathode Battery with Improved Stability” och inkluderar användningen av innovativa teknologier som kolnanorör i litiumbatterier. Som en utmärkelse till FIU undertecknade universitetet ett sponsringsavtal för forskning och patentansökningar med Lion.

Jones sa: “Vårt mål är att dra fördel av verkligt banbrytande innovationer samtidigt som vi driver efterfrågan på metaller från platinagruppen. Detta första patentbeviljande är den första viktiga milstolpen i detta mål.” Jones tror att när fler och fler människor börjar justera nätet för att rensa hindren för den utbredda användningen av elfordon. Marknaden för billigare, lättare och kraftfullare litiumbatterier kommer att växa. Att säkerställa återvinningsbarhet har blivit en prioritet för många människor.

Dessa nya batterier förväntas bli flitigt använda inom elektronik och andra områden. “Batterier är en del av nuvarande teknik, men om du kan öka batteriprestandan med tre till fem gånger kommer det att göra elfordon och utrustning bättre”, sa Jones. “Även om det tar tre till fem år att föra innovationer till kommersiella batterier, är potentialen enorm.” Även om användningen av metaller från platinagruppen kan öka kostnaden för batterier, sa Jones att batteriernas högre effektivitet förväntas delvis kompensera priset. Inflytande. “Platinagruppens metaller är bra kemiska katalysatorer, och av denna anledning har vi använt dem i avgasrören på bilar för att rensa upp avgaserna,” sa Jones.

“Batteriets katod är lättare och kraftfullare än det nuvarande batteriet, vilket gör batteriet kraftfullare och längre livslängd än den nuvarande tekniken.” Även om denna teknik inte har utvecklats fullt ut, bekräftade forskargruppen att katoden innehåller 10 Upp till 12 gram platinabaserade metallkolnanorör, du kan se betydande fördelar med prestanda och viktförhållande. Jones sa att företagets målvikt är 144 kg för litium-luftbatterier och 188 kg för litium-svavelbatterier.

Fler patentansökningar har lämnats in och kommersialiseringsutsikterna för projektet under de närmaste åren är optimistiska. “Vi diskuterar vår innovation med kommersiella batteritillverkare,” sa Jones. Vi har klarat de tekniska milstolparna för det första året och förväntas nå målen för andra året före schemat. “Vi är mycket glada över att detta koncept bevisar att platinagruppens metaller kan spela en viktig roll i nästa batteriinnovation.” Faktum är att AngloAmericanPlatinum meddelade 2019 att dess vinster har mer än fördubblats från föregående år på grund av prishöjningen på platinametaller. , Vilket visar möjligheterna i denna blomstrande industri.