लिथियम-आयन बैटरी रीसाइकिलिंग प्रौद्योगिकी में सफलता

जर्नल में 29 जुलाई को प्रकाशित एक हालिया अध्ययनउन्नत कार्यात्मक सामग्रीमाइक्रोवेव विकिरण और आसानी से बायोडिग्रेडेबल विलायक का उपयोग करके चयनात्मक लिथियम रिकवरी के लिए एक तेज़, कुशल और पर्यावरण के अनुकूल विधि का वर्णन करता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में राइस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने इस अभिनव प्रक्रिया को विकसित किया है, जो केवल 30 सेकंड में खर्च किए गए लिथियम-आयन बैटरी (LIB) कैथोड से 50% तक लिथियम को पुनर्प्राप्त कर सकता है, जो LIB रीसाइक्लिंग तकनीक में एक महत्वपूर्ण अड़चन को दूर करता है।

वर्तमान में, चांदी-सी सफेद धातु, लिथियम की मांग, आपूर्ति से कहीं अधिक बढ़ रही है।

खर्च हो चुकी बैटरियों से लिथियम निकालने के पारंपरिक तरीके पर्यावरण के लिए हानिकारक और अत्यधिक अक्षम हैं। मुख्य चुनौतियों में लिथियम संदूषण और रिकवरी प्रक्रिया के दौरान नुकसान, साथ ही उच्च ऊर्जा खपत शामिल है। चूंकि लिथियम को आम तौर पर अन्य धातुओं के बाद निकाला जाता है, इसलिए शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से लिथियम रिकवरी को लक्षित करने वाले तरीकों की तलाश की है।

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने कोलीन क्लोराइड और एथिलीन ग्लाइकॉल के मिश्रण को डीप यूटेक्टिक सॉल्वेंट (डीईएस) के रूप में इस्तेमाल किया। उन्होंने पहले पाया था कि डीईएस के साथ निक्षालन प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन कोलीन क्लोराइड से क्लोराइड आयनों से घिरे होते हैं और घोल में निक्षालित होते हैं।

कोबाल्ट या निकल जैसी अन्य धातुओं को निक्षालित करने के लिए कोलीन क्लोराइड और एथिलीन ग्लाइकॉल दोनों की आवश्यकता होती है। इन पदार्थों में से केवल कोलीन क्लोराइड ही माइक्रोवेव को प्रभावी रूप से अवशोषित करता है। शोधकर्ताओं ने बैटरी के कचरे को विलायक में डुबोया और माइक्रोवेव विकिरण लगाया, जिससे अन्य धातुओं से चुनिंदा लिथियम निक्षालन संभव हो सका।

इस प्रक्रिया में माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करना रसोई के माइक्रोवेव ओवन में भोजन को जल्दी से गर्म करने के समान है। ऊर्जा सीधे अणुओं में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे पारंपरिक हीटिंग विधियों की तुलना में प्रतिक्रिया बहुत तेज़ हो जाती है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि माइक्रोवेव प्रक्रिया से 87% लिथियम को निकालने में 15 मिनट लगे, जबकि तेल स्नान हीटिंग के साथ समान रिकवरी दर प्राप्त करने में 12 घंटे लगे। यह अभूतपूर्व विधि लिथियम-आयन बैटरी रीसाइक्लिंग की आर्थिक व्यवहार्यता और पर्यावरणीय प्रभाव में उल्लेखनीय सुधार करती है, जो एक बढ़ती वैश्विक समस्या के लिए एक स्थायी नया समाधान प्रदान करती है।

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