लिथियम-आयन बैटरी पुनर्चक्रण प्रौद्योगिकी में अभूतपूर्व प्रगति

29 जुलाई को पत्रिका में प्रकाशित एक हालिया अध्ययनउन्नत कार्यात्मक सामग्रीयह शोध पत्र माइक्रोवेव विकिरण और आसानी से जैव-अपघटनीय विलायक का उपयोग करके लिथियम की चयनात्मक पुनर्प्राप्ति की एक तीव्र, 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 लिथियम-आयन बैटरी (LIB) के कैथोड से 50% तक लिथियम की पुनर्प्राप्ति कर सकती है, जिससे LIB पुनर्चक्रण प्रौद्योगिकी में एक महत्वपूर्ण बाधा का समाधान होता है।

वर्तमान में, चांदी जैसे सफेद रंग की धातु लिथियम की मांग इतनी बढ़ गई है कि आपूर्ति उससे कहीं अधिक है।

इस्तेमाल हो चुकी बैटरियों से लिथियम निकालने के पारंपरिक तरीके पर्यावरण के लिए हानिकारक और बेहद अक्षम हैं। मुख्य चुनौतियों में लिथियम का संदूषण और पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के दौरान उसका नुकसान, साथ ही उच्च ऊर्जा खपत शामिल हैं। चूंकि लिथियम को आमतौर पर अन्य धातुओं के बाद निकाला जाता है, इसलिए शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से लिथियम पुनर्प्राप्ति के लिए तरीके खोजे हैं।

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने डीप यूटेक्टिक सॉल्वेंट (डीईएस) के रूप में कोलीन क्लोराइड और एथिलीन ग्लाइकॉल के मिश्रण का उपयोग किया। उन्होंने पहले पाया था कि डीईएस के साथ लीचिंग प्रक्रिया के दौरान, लिथियम आयन कोलीन क्लोराइड से क्लोराइड आयनों से घिरे होते हैं और विलयन में घुल जाते हैं।

कोबाल्ट या निकेल जैसी अन्य धातुओं को निकालने के लिए, कोलीन क्लोराइड और एथिलीन ग्लाइकॉल दोनों की आवश्यकता होती है। इन पदार्थों में से, केवल कोलीन क्लोराइड ही माइक्रोवेव को प्रभावी ढंग से अवशोषित करता है। शोधकर्ताओं ने बैटरी के कचरे को विलायक में डुबोया और माइक्रोवेव विकिरण का प्रयोग किया, जिससे अन्य धातुओं से लिथियम को चुनिंदा रूप से निकाला जा सका।

इस प्रक्रिया में माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करना रसोई के माइक्रोवेव ओवन में भोजन को तेजी से गर्म करने के समान है। ऊर्जा सीधे अणुओं में स्थानांतरित होती है, जिससे प्रतिक्रिया पारंपरिक ताप विधियों की तुलना में कहीं अधिक तेज होती है।

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

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