1. ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പുനരുപയോഗം ചെയ്തതിന് ശേഷമുള്ള മലിനീകരണ പ്രശ്നങ്ങൾ
പവർ ബാറ്ററി റീസൈക്ലിംഗ് വിപണി വളരെ വലുതാണ്, പ്രസക്തമായ ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങൾ പ്രകാരം, 2025 ആകുമ്പോഴേക്കും ചൈനയുടെ വിരമിച്ച പവർ ബാറ്ററി സഞ്ചിത ആകെത്തുക 137.4MWh ൽ എത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
എടുക്കൽ ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് ബാറ്ററികൾഉദാഹരണത്തിന്, അനുബന്ധ വിരമിച്ച പവർ ബാറ്ററികളുടെ പുനരുപയോഗത്തിനും ഉപയോഗത്തിനും പ്രധാനമായും രണ്ട് വഴികളുണ്ട്: ഒന്ന് കാസ്കേഡ് ഉപയോഗം, മറ്റൊന്ന് പൊളിച്ചുമാറ്റലും പുനരുപയോഗവും.
കാസ്കേഡ് ഉപയോഗം എന്നത് ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പവർ ബാറ്ററികൾ വേർപെടുത്തി പുനഃസംയോജനം ചെയ്തതിനുശേഷം 30% മുതൽ 80% വരെ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷിയുള്ള ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പവർ ബാറ്ററികളുടെ ഉപയോഗത്തെയും ഊർജ്ജ സംഭരണം പോലുള്ള കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നതിനെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, ലിഥിയം ഇരുമ്പ് ഫോസ്ഫേറ്റ് പവർ ബാറ്ററികൾ ശേഷിക്കുന്ന ശേഷി 30% ൽ താഴെയാകുമ്പോൾ പൊളിച്ചുമാറ്റുന്നതും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ ലിഥിയം, ഫോസ്ഫറസ്, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ വീണ്ടെടുക്കലും പൊളിച്ചുമാറ്റലും പുനരുപയോഗവും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ പൊളിച്ചുമാറ്റുന്നതും പുനരുപയോഗം ചെയ്യുന്നതും പരിസ്ഥിതിയെ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനായി പുതിയ അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഖനനം കുറയ്ക്കുകയും വലിയ സാമ്പത്തിക മൂല്യമുണ്ടാക്കുകയും ചെയ്യും, ഖനനച്ചെലവ്, നിർമ്മാണച്ചെലവ്, തൊഴിൽ ചെലവുകൾ, ഉൽപ്പാദന ലൈൻ ലേഔട്ട് ചെലവുകൾ എന്നിവ വളരെയധികം കുറയ്ക്കും.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി പൊളിച്ചുമാറ്റുന്നതിലും പുനരുപയോഗിക്കുന്നതിലും പ്രധാനമായും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നത് ഇനിപ്പറയുന്ന ഘട്ടങ്ങളാണ്: ആദ്യം, മാലിന്യ ലിഥിയം ബാറ്ററികൾ ശേഖരിച്ച് തരംതിരിക്കുക, തുടർന്ന് ബാറ്ററികൾ പൊളിച്ചുമാറ്റുക, ഒടുവിൽ ലോഹങ്ങൾ വേർതിരിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കുക. പ്രവർത്തനത്തിനുശേഷം, വീണ്ടെടുക്കപ്പെട്ട ലോഹങ്ങളും വസ്തുക്കളും പുതിയ ബാറ്ററികളുടെയോ മറ്റ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെയോ നിർമ്മാണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് ചെലവ് വളരെയധികം ലാഭിക്കുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, ഇപ്പോൾ നിങ്ഡെ ടൈംസ് ഹോൾഡിംഗ് കമ്പനി ലിമിറ്റഡിന്റെ അനുബന്ധ സ്ഥാപനമായ ഗ്വാങ്ഡോംഗ് ബാങ്പു സർക്കുലർ ടെക്നോളജി കമ്പനി ലിമിറ്റഡ് പോലുള്ള ബാറ്ററി റീസൈക്ലിംഗ് കമ്പനികളുടെ ഒരു കൂട്ടം ഉൾപ്പെടെ, എല്ലാവരും ഒരു മുള്ളുള്ള പ്രശ്നം നേരിടുന്നു: ബാറ്ററി റീസൈക്ലിംഗ് വിഷാംശം നിറഞ്ഞ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ദോഷകരമായ മലിനീകരണം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്യും. ബാറ്ററി റീസൈക്ലിംഗിന്റെ മലിനീകരണവും വിഷാംശവും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വിപണിക്ക് പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ അടിയന്തിരമായി ആവശ്യമാണ്.
2. ബാറ്ററി പുനരുപയോഗത്തിന് ശേഷമുള്ള മലിനീകരണ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് LBNL പുതിയ വസ്തുക്കൾ കണ്ടെത്തി.
അടുത്തിടെ, അമേരിക്കയിലെ ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറി (LBNL) പാഴായ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ വെറും വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു പുതിയ മെറ്റീരിയൽ കണ്ടെത്തിയതായി പ്രഖ്യാപിച്ചു.
ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറി 1931-ൽ സ്ഥാപിതമായി, ഇത് കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയാണ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്, യുഎസ് ഊർജ്ജ വകുപ്പിന്റെ സയൻസ് ഓഫീസിനു വേണ്ടിയാണിത്. ഇത് 16 നോബൽ സമ്മാനങ്ങൾ നേടിയിട്ടുണ്ട്.
ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറി കണ്ടുപിടിച്ച പുതിയ വസ്തുവിന്റെ പേര് ക്വിക്ക്-റിലീസ് ബൈൻഡർ എന്നാണ്. ഈ വസ്തുവിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾ എളുപ്പത്തിൽ പുനരുപയോഗം ചെയ്യാൻ കഴിയും, പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദവും വിഷരഹിതവുമാണ്. അവ വേർപെടുത്തി ആൽക്കലൈൻ വെള്ളത്തിൽ ഇടുക, ആവശ്യമായ ഘടകങ്ങൾ വേർതിരിക്കാൻ സൌമ്യമായി കുലുക്കുക. തുടർന്ന്, ലോഹങ്ങൾ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഫിൽട്ടർ ചെയ്ത് ഉണക്കുക.
നിലവിലുള്ള ലിഥിയം-അയൺ പുനരുപയോഗവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ബാറ്ററികൾ പൊടിച്ച് പൊടിക്കുക, തുടർന്ന് ലോഹവും മൂലകങ്ങളും വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ജ്വലനം എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇതിന് ഗുരുതരമായ വിഷാംശവും മോശം പാരിസ്ഥിതിക പ്രകടനവുമുണ്ട്. പുതിയ മെറ്റീരിയൽ താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ രാത്രിയും പകലും പോലെയാണ്.
2022 സെപ്റ്റംബർ അവസാനത്തിൽ, R&D 100 അവാർഡുകൾ 2022 ൽ ആഗോളതലത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത 100 വിപ്ലവകരമായ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ഒന്നായി ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയെ തിരഞ്ഞെടുത്തു.
നമുക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ, ഒരു സെപ്പറേറ്റർ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്, ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കൾ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, എന്നാൽ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഈ ഘടകങ്ങൾ എങ്ങനെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് കൃത്യമായി അറിയില്ല.
ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ, ബാറ്ററി ഘടന നിലനിർത്തുന്ന ഒരു നിർണായക വസ്തു പശയാണ്.
ലോറൻസ് ബെർക്ക്ലി നാഷണൽ ലബോറട്ടറി ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തിയ പുതിയ ക്വിക്ക്-റിലീസ് ബൈൻഡർ പോളിഅക്രിലിക് ആസിഡ് (PAA), പോളിയെത്തിലീൻ ഇമൈൻ (PEI) എന്നിവകൊണ്ടാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, ഇവ PEI-യിലെ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള നൈട്രജൻ ആറ്റങ്ങളും PAA-യിലെ നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബോണ്ടുകളാൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
സോഡിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (Na+OH-) അടങ്ങിയ ആൽക്കലൈൻ വെള്ളത്തിൽ ക്വിക്ക്-റിലീസ് ബൈൻഡർ സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, സോഡിയം അയോണുകൾ പെട്ടെന്ന് പശ സ്ഥലത്ത് പ്രവേശിച്ച് രണ്ട് പോളിമറുകളെ വേർതിരിക്കുന്നു. വേർതിരിക്കപ്പെട്ട പോളിമറുകൾ ദ്രാവകത്തിൽ ലയിക്കുകയും, ഉൾച്ചേർത്ത ഇലക്ട്രോഡ് ഘടകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.
ലിഥിയം ബാറ്ററി പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഈ പശയുടെ വില സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന രണ്ട് പശകളുടെ പത്തിലൊന്നാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഏപ്രിൽ-25-2023