लिथियम-आयन बैटरी रीसाइक्लिंग तकनीक में सफलता

जर्नल में 29 जुलाई को प्रकाशित एक हालिया अध्ययनउन्नत कार्यात्मक सामग्रीमाइक्रोवेव विकिरण और आसानी से जैवनिम्नीकरणीय विलायक का उपयोग करके चयनात्मक लिथियम पुनर्प्राप्ति के लिए एक तेज़, कुशल और पर्यावरण-अनुकूल विधि का वर्णन करता है। संयुक्त राज्य अमेरिका के राइस विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने यह अभिनव प्रक्रिया विकसित की है, जो केवल 30 सेकंड में खर्च हो चुके लिथियम-आयन बैटरी (LIB) कैथोड से 50% तक लिथियम पुनर्प्राप्त कर सकती है, जो LIB पुनर्चक्रण तकनीक में एक महत्वपूर्ण बाधा को दूर करती है।

वर्तमान में, चांदी-सफेद रंग की धातु लिथियम की मांग बढ़ती जा रही है, जो आपूर्ति से अधिक है।

खर्च हो चुकी बैटरियों से लिथियम निकालने के पारंपरिक तरीके पर्यावरण के लिए हानिकारक और बेहद अकुशल हैं। मुख्य चुनौतियों में लिथियम संदूषण और पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया के दौरान इसकी हानि, और साथ ही उच्च ऊर्जा खपत शामिल है। चूँकि लिथियम को आमतौर पर अन्य धातुओं के बाद निकाला जाता है, इसलिए शोधकर्ताओं ने विशेष रूप से लिथियम पुनर्प्राप्ति पर केंद्रित तरीके खोजे हैं।

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने कोलीन क्लोराइड और एथिलीन ग्लाइकॉल के मिश्रण को एक गहन गलनक्रांतिक विलायक (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 विलयन में निक्षालित हो जाते 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 ढंग से अवशोषित करता है। शोधकर्ताओं ने बैटरी के अपशिष्ट 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 रसोई के माइक्रोवेव ओवन में भोजन को तेज़ी से गर्म करने के समान है। ऊर्जा सीधे अणुओं में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे यह अभिक्रिया पारंपरिक तापन विधियों की तुलना में बहुत तेज़ हो जाती है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि माइक्रोवेव प्रक्रिया से 87% लिथियम निक्षालन में 15 मिनट लगे, जबकि तेल स्नान में गर्म करने पर यही दर प्राप्त करने में 12 घंटे लगे। यह अभूतपूर्व विधि लिथियम-आयन बैटरी पुनर्चक्रण की आर्थिक व्यवहार्यता और पर्यावरणीय प्रभाव में उल्लेखनीय सुधार लाती है, और इस बढ़ती वैश्विक समस्या का एक नया स्थायी समाधान प्रस्तुत करती है।

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