या लेखाचे पुनरावलोकन सायन्स एक्सच्या संपादकीय कार्यपद्धती आणि धोरणांनुसार करण्यात आले आहे. संपादकांनी मजकुराची अखंडता सुनिश्चित करताना खालील गुणांवर भर दिला आहे:
सेलफोन, लॅपटॉप आणि इलेक्ट्रिक वाहनांच्या वाढत्या संख्येतील लिथियम-आयन बॅटरीजचा कचरा साचत आहे, परंतु पुनर्वापराचे पर्याय अजूनही मोठ्या प्रमाणात निकामी झालेल्या बॅटरीज जाळून टाकणे किंवा रासायनिक पद्धतीने विरघळवणे इतकेच मर्यादित आहेत. सध्याच्या पद्धती पर्यावरणीय समस्या निर्माण करू शकतात आणि औद्योगिक स्तरावर आर्थिकदृष्ट्या उत्पादन करणे कठीण आहे.
पारंपारिक प्रक्रियांमध्ये काही बॅटरी मटेरियल रिसायकल केले जातात आणि कॉस्टिक अल्कली, अजैविक आम्ल आणि घातक रसायनांवर अवलंबून असतात जे अशुद्धता निर्माण करू शकतात. महत्त्वपूर्ण धातू काढण्यासाठी जटिल पृथक्करण आणि अवक्षेपण देखील आवश्यक असते. तथापि, कोबाल्ट आणि लिथियम सारख्या धातूंच्या पुनर्वापरामुळे प्रदूषण, परदेशी स्त्रोतांवरील अवलंबित्व आणि पुरवठा साखळीत अडथळा कमी होऊ शकतो.
अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाच्या ओक रिज राष्ट्रीय प्रयोगशाळेतील संशोधकांनी बॅटरी द्रव द्रावणात विरघळवण्याची एक पद्धत विकसित केली आहे जेणेकरून या प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या घातक रसायनांचे प्रमाण कमी होईल. त्यांचे संशोधन एनर्जी स्टोरेज मटेरियल्स या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले.
ORNL संशोधकांनी विकसित केलेला हा सोपा, प्रभावी आणि पर्यावरणपूरक उपाय मागील पद्धतींमध्ये येणाऱ्या मोठ्या अडथळ्यांवर मात करतो.
वापरलेल्या बॅटरी इथिलीन ग्लायकोलमध्ये विरघळलेल्या सेंद्रिय सायट्रिक आम्लाच्या (नैसर्गिकरित्या लिंबूवर्गीय फळांमध्ये आढळणाऱ्या) द्रावणात भिजवल्या जातात, जे सामान्यतः पेंट्स आणि सौंदर्यप्रसाधनांसारख्या ग्राहक उत्पादनांमध्ये वापरले जाणारे अँटीफ्रीझ आहे. सायट्रिक आम्ल शाश्वत स्त्रोतांमधून येते आणि ते अजैविक आम्लांपेक्षा हाताळण्यास सुरक्षित आहे. हे पर्यावरणपूरक द्रावण बॅटरीच्या सकारात्मक चार्ज केलेल्या इलेक्ट्रोडमध्ये, ज्याला कॅथोड म्हणतात, धातू वेगळे करण्यासाठी आणि पुनर्वापर करण्यासाठी अत्यंत कार्यक्षम प्रक्रिया प्रदान करते.
"कॅथोडमध्ये महत्त्वाचे साहित्य असल्याने, ते कोणत्याही बॅटरीचा सर्वात महाग भाग आहे, जो त्याच्या किमतीच्या 30 टक्क्यांहून अधिक आहे," असे ORNL च्या बॅटरी संशोधन गटाचे सदस्य याओकाई बाई म्हणाले. "आमचा दृष्टिकोन कालांतराने बॅटरीचा खर्च कमी करू शकतो." हा अभ्यास ओक रिज नॅशनल लॅबोरेटरीच्या बॅटरी उत्पादन सुविधेत करण्यात आला, जो युनायटेड स्टेट्समधील सर्वात मोठा ओपन-एअर बॅटरी संशोधन आणि विकास सुविधा आहे.
तेथे विकसित केलेल्या प्रक्रिया तंत्रज्ञानामुळे जवळजवळ १००% कोबाल्ट आणि लिथियम कॅथोडमधून बाहेर काढता येतात, अशुद्धता प्रणालीमध्ये न आणता. ते धातूच्या द्रावणांना इतर अवशेषांपासून प्रभावीपणे वेगळे करण्यास देखील सक्षम आहे. सर्वात उत्तम म्हणजे, त्याचे दुय्यम कार्य म्हणजे अतिरिक्त रसायने न जोडता काही तासांत ९६% पेक्षा जास्त कोबाल्ट पुनर्प्राप्त करणे, जे बहुतेकदा आम्ल पातळी संतुलित करण्यासाठी एक जटिल मॅन्युअल प्रक्रिया असते.
"ही पहिलीच वेळ आहे जेव्हा एकाच द्रावण प्रणालीमध्ये लीचिंग आणि प्रक्रिया करण्याचे काम समाविष्ट आहे," असे प्रमुख संशोधक लू यू म्हणाले. "कोबाल्ट अधिक अडथळा न येता अवक्षेपित झाला आणि स्थिरावला हे शोधणे मनोरंजक होते. आम्हाला हे अपेक्षित नव्हते."
अतिरिक्त रसायनांची गरज कमी केल्याने खर्च कमी होतो आणि उप-उत्पादने किंवा दुय्यम कचरा निर्मिती टाळता येते. "आम्हाला आनंद आहे की आमच्या शास्त्रज्ञांनी विकसित केलेली ही पुनर्वापर प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण बॅटरी सामग्रीच्या व्यापक पुनर्वापरासाठी मार्ग मोकळा करू शकते," असे ओक रिज नॅशनल लॅबोरेटरीमधील कॉर्पोरेट संशोधक आणि विद्युतीकरण विभागाचे संचालक इलियास बेलहारौक म्हणाले.
बाई म्हणाल्या की सायट्रिक आम्ल आणि इथिलीन ग्लायकॉलच्या लीचिंग गुणधर्मांचा अभ्यास यापूर्वी करण्यात आला होता, परंतु या पद्धतीत जास्त आम्ल आणि कमी तापमान वापरले गेले आणि ते कमी प्रभावी होते.
"द्रावणातून ते किती लवकर बाहेर आले हे पाहून आम्हाला आश्चर्य वाटले," बाई म्हणाल्या. "सेंद्रिय आम्लांसह ते सहसा १० ते १२ तास घेते, परंतु यास फक्त एक तास लागला." अजैविक आम्ल वापरणारे पारंपारिक द्रावण देखील हळू असतात कारण त्यात पाणी असते, ज्याचा उकळत्या बिंदू प्रतिक्रिया तापमान मर्यादित करतो.
अधिक माहिती: लू यू आणि इतर, सरलीकृत कॅथोड पुनर्वापरासाठी कार्यक्षम पृथक्करण आणि सह-पर्जन्य, ऊर्जा साठवण सामग्री (२०२३). DOI: १०.१०१६/j.ensm.२०२३.१०३०२५
जर तुम्हाला या पृष्ठावरील मजकूर संपादित करण्याची चूक आढळली, किंवा तुम्हाला काही चूक आढळली, किंवा तुम्हाला या पृष्ठावरील मजकूर संपादित करण्याची विनंती करायची असेल, तर कृपया हा फॉर्म वापरा. ​​सामान्य प्रश्नांसाठी, कृपया आमचा संपर्क फॉर्म वापरा. ​​सामान्य अभिप्रायासाठी, खालील सार्वजनिक टिप्पण्या विभाग वापरा (मार्गदर्शक तत्त्वांचे अनुसरण करा).
तुमचा अभिप्राय आमच्यासाठी खूप महत्त्वाचा आहे. तथापि, संदेशांची संख्या जास्त असल्याने, आम्ही वैयक्तिकृत प्रतिसादाची हमी देऊ शकत नाही.
तुमचा ईमेल पत्ता फक्त ईमेल पाठवणाऱ्या प्राप्तकर्त्यांना सांगण्यासाठी वापरला जातो. तुमचा पत्ता किंवा प्राप्तकर्त्याचा पत्ता इतर कोणत्याही कारणासाठी वापरला जाणार नाही. तुम्ही प्रविष्ट केलेली माहिती तुमच्या ईमेलमध्ये दिसेल आणि टेक एक्सप्लोरद्वारे कोणत्याही स्वरूपात ती संग्रहित केली जाणार नाही.
ही वेबसाइट नेव्हिगेशन सुलभ करण्यासाठी, आमच्या सेवांच्या तुमच्या वापराचे विश्लेषण करण्यासाठी, जाहिरात वैयक्तिकरण डेटा गोळा करण्यासाठी आणि तृतीय पक्षांकडून सामग्री प्रदान करण्यासाठी कुकीज वापरते. आमची वेबसाइट वापरून, तुम्ही कबूल करता की तुम्ही आमचे गोपनीयता धोरण आणि वापराच्या अटी वाचल्या आहेत आणि समजून घेतल्या आहेत.