鉅大LARGE | 點擊量：333次 | 2023年08月15日
電池是如何打開采礦熱潮的大門？
英美資源和PlatinumGroup去年成立的LionBatteryTechnologies與佛羅里達國際大學(xué)（FloridaInternationalUniversity）一道，因在鋰電池中使用鉑族金屬和碳納米管而獲得美國專利。我們與Lion進行了交談，以了解更多關(guān)于該項目的情況，以及投資其開采的金屬的全新或擴展工業(yè)用途的重要性。
長期以來，鉑族金屬一直被視為可持續(xù)發(fā)展計劃中潛在的游戲規(guī)則改變者，特別是在排放控制和替代能源等領(lǐng)域。利用它們的催化性能來提高電池的性能，對電動汽車來說是一個重大的進步，甚至為更長的電池使用壽命開啟了一扇大門，讓其的使用不僅僅只限于交通運輸?shù)哪康摹ｋm然這一概念尚未實現(xiàn)商業(yè)化，但LionBatteryTechnologies相信他們已經(jīng)向這一概念接近了。
該合資公司成立于2019年，旨在支持BilalEl-Zahab博士的工作。BilalEl-Zahab是佛羅里達國際大學(xué)（FIU）機械和材料工程的助理教授，一直在研究將鉑族金屬添加到電池技術(shù)中的好處。具體來說，ElZahab博士發(fā)現(xiàn)，當(dāng)添加鉑族金屬鈀和鉑時，鋰氧和鋰硫電池的效率將會有所提高，從而提高了電池的能量密度和可循環(huán)性。最近的專利更是推波助瀾，該項目有望很快取得市場成果，使鉑族金屬成為電池行業(yè)的一個激進的后起之秀。滿足當(dāng)代需求的電池在與PlatinumGroup首席執(zhí)行官R.MichaelJones交談時他表示，電池技術(shù)的現(xiàn)狀是不足以滿足快速現(xiàn)代化世界的需求的，這種情況在兩年前十分明顯。他說：手機電池經(jīng)過一年的充放電后會老化，純電動汽車（EVs）有著重量超過300公斤的電池，但續(xù)航里程仍存在問題。
當(dāng)代世界已經(jīng)從我們祖父手中的電池手電筒改變了。
盡管鋰電池可以被稱作是一種革命性的電池類型，但現(xiàn)有型號的電池壽命短、過熱--除了充電能力之外，ElZahab博士的工作也試圖解決這些問題。現(xiàn)代鋰電池很好，并向前邁進了一步，但它仍不是我們所需要的，Jones補充道。鋰很可能是電池的贏家，因為它很輕，有很多電子可以工作，所以它擁有良好的電性能。但是，仍有一些其他的化學(xué)元素，當(dāng)被添加到電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)中，能給其帶來改進。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
雖然目前汽油動力汽車的催化轉(zhuǎn)換器對鉑和鈀的需求很大，但眾所周知，鉑和鈀作為催化劑和它們?nèi)剂咸幚矸磻?yīng)的能力，意味著它們是提高電池性能很好的候選材料，且在這一過程中可以節(jié)省資金和環(huán)境成本。雖然現(xiàn)有的鋰空氣電池和硫化鋰電池可能會非常強大，但歷史證明，可循環(huán)性是一個挑戰(zhàn)。ElZahab博士和他的六位納米材料專家，以及電池博士后團隊證明，鉑族金屬不僅有助于刺激反應(yīng)，而且可改善充放電循環(huán)。為了確定這些材料在電池中的有效性，研究小組正在運行數(shù)百個實驗電池，每天跟蹤電池的性能，并調(diào)整結(jié)構(gòu)和鉑族金屬以找到最佳的性能。
下一步是什么？新電池的研發(fā)工作進展順利，F(xiàn)IU團隊完成了第一年的研究，并越過了他們的第一個技術(shù)里程碑。這項名為BatteryCathodesforImprovedStability的專利是該項目的一大成功，其中包括在鋰電池中使用碳納米管和其他創(chuàng)新技術(shù)。作為對FIU的獎勵，大學(xué)就研究和專利申請與Lion簽署了一項贊助協(xié)議。
首次專利授權(quán)是對于我們目標(biāo)的第一個重要里程碑，我們的目標(biāo)是利用一個真正的前沿創(chuàng)新，并同時推動鉑族金屬的需求，Jones就此事發(fā)表了看法。Jones認(rèn)為，隨著我們越來越多地開始調(diào)整電網(wǎng)，為電動汽車的廣泛采用開拓道路，更便宜、更輕、更強大的鋰電池市場將不斷增長，確保可循環(huán)性將成為許多人的首要任務(wù)。
預(yù)計這些新型電池將被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備等領(lǐng)域。Jones說：電池現(xiàn)在已經(jīng)是技術(shù)的一部分，但如果電池性能可以提高3到5倍，將使電動汽車和設(shè)備的性能大大提高。將科技創(chuàng)新引入商用電池需要三到五年的時間，但這個潛力是很大的。價格與效率雖然鉑族金屬的使用可能會增加電池的成本，但Jones說，電池更高的效率有望部分抵消這一價格。Jones說：鉑族金屬都是很好的促進反應(yīng)的化學(xué)催化劑，基于這個因素，我們已經(jīng)在汽車的排氣管中使用它們以凈化廢氣。
電池的陰極側(cè)比現(xiàn)在的電池輕得多，而且功率更高，這使得電池的功率更大，使用壽命比現(xiàn)在所用的技術(shù)更長。雖然這項技術(shù)還沒有完全開發(fā)出來，但研究小組確認(rèn)，通過在陰極使用含有10克到12克鉑族金屬的碳納米管，可以看到顯著的性能和重量比優(yōu)勢。Jones稱，該公司的目標(biāo)重量是鋰空氣電池144公斤，鋰硫電池188公斤。
更多的專利申請已經(jīng)提交，該項目在未來幾年可商業(yè)化前景是十分樂觀。Jones說，我們正在與商業(yè)電池制造商討論我們的創(chuàng)新。我們已經(jīng)通過了第一年的技術(shù)里程碑，而且正提前達到第二年的目標(biāo)。我們對概念的證明感到非常滿意，鉑族金屬可以在下一個電池創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。事實上，AngloAmericanPlatinum在2019年宣布，由于鉑族金屬價格上漲，其利潤比前一年翻了一番多，這展示了這一蓬勃發(fā)展的行業(yè)所固有的機遇。
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