ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត
ಸಮಾಜದ ತ್ವರಿತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ, ನಮ್ಮ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತು ಮರುಬಳಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸಹ ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದೆ. ಹಾಗಾದರೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತು ಚೇತರಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿವರವಾದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀವು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಿದ್ದೀರಾ? ಮುಂದೆ, ಕ್ಸಿಯಾಬಿಯನ್ ಎಲ್ಲರೂ ಜ್ಞಾನದ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗಲಿ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ಗಳು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ನೇಟರ್ಗಳ ಬಳಕೆಯು 2020 ರ ಸುಮಾರಿಗೆ ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಣ್ಣ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಅನ್ವಯವು ದೊಡ್ಡ ಹೊಸ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮರುಬಳಕೆ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿಧಾನಗಳಾದ ಭೂಕುಸಿತ, ದಹನ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಅವು ವ್ಯರ್ಥವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರವು ಮಾಲಿನ್ಯಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮಾನವನ ಆರೋಗ್ಯವನ್ನು ಸಹ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅಪಾಯ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ನನ್ನ ದೇಶವು ವಿಶ್ವದ ಪ್ರಮುಖ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಉತ್ಪಾದಕ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿ ಬಳಕೆ 8 ಬಿಲಿಯನ್ ತಲುಪಿದೆ. ನೀವು ಕೈಬಿಟ್ಟ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ ತೀವ್ರ ವ್ಯರ್ಥ, ಪರಿಸರವನ್ನು ಕಲುಷಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಮಾನವನ ಆರೋಗ್ಯಕ್ಕೆ ಹಾನಿ ಮಾಡುವುದು. ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮರುಬಳಕೆ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ವಿಶಾಲವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಕಾಣಬಹುದು.
ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಪ್ಲೇಟ್, ಬೈಂಡರ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಮತ್ತು ವಿಭಜಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ತಯಾರಕರು ಲಿಥಿಯಂ ಕೋಬಾಲ್ಟ್-ಕೋಬಾಲ್ಟೇಟ್, ಲಿಥಿಯಂ ಮ್ಯಾಂಗನೇಟ್, ನಿಕಲ್-ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಆಮ್ಲ ಲಿಥಿಯಂ ತ್ರಯಾತ್ಮಕ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಕಬ್ಬಿಣದ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಅನ್ನು ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಅನ್ನು ಗಾಳಿಯಾಡುವ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಪಾಲಿವಿನೈಲಿಡೀನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (PVDF) ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ, ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಾಗಿದೆ.
ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆ ಲಿಥಿಯಂ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೋಫಾಸ್ಫೇಟ್ (LiPF6) ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕದ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಆಗಿ ಬಳಸುವುದು ಮುಖ್ಯ, ಮತ್ತು ಪಾಲಿಥಿಲೀನ್ (PE) ಮತ್ತು ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ (PP) ನಂತಹ ಸಾವಯವ ಪದರವನ್ನು ಬ್ಯಾಟರಿ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಆಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕವಲ್ಲದ ಹಸಿರು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚೇತರಿಕೆಯು ಮಾಲಿನ್ಯಕ್ಕೂ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಪಾದರಸ, ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೀಸದಂತಹ ವಿಷಕಾರಿ ತೂಕದ ಲೋಹವನ್ನು ಹೊಂದಿರದಿದ್ದರೂ, ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರ ವಸ್ತು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಗಾತ್ರ ಇನ್ನೂ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮಾರುಕಟ್ಟೆ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚಿರುವುದರಿಂದ, ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಎದುರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದು ತುರ್ತು ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.
ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯ ಬೃಹತ್ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲು, ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ತಯಾರಕರು ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗೆ ಪೂರೈಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭಾರ ಲೋಹಗಳು, ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದು, ಭಾರ ಲೋಹಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತವು 15% -37% ರಷ್ಟಿದೆ, ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು 15% ರಷ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳು 7% ರಷ್ಟಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ಧನಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತು, ಅಂದರೆ, ಭಾರ ಲೋಹಗಳು, ಪರಿಸರ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಚೇತರಿಕೆ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಮರುಪಡೆಯುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪೂರ್ವ-ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ದ್ವಿತೀಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಆಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ತ್ಯಾಜ್ಯ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಸ್ವಲ್ಪ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಳಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಪೂರ್ವ-ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಆಳ ವಿಸರ್ಜನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಪುಡಿಮಾಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ ವಿಂಗಡಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ದ್ವಿತೀಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಉದ್ದೇಶವು ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಸಾವಯವ ದ್ರಾವಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ಷಾರ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ವಿಧಾನವು ಎರಡರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ; ಆಳ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮುಖ್ಯವಾದದ್ದು ಎರಡು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಅಮೂಲ್ಯವಾದ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ಎರಡು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವುದು. ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವರ್ಗೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಚೇತರಿಕೆ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮೂರು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಒಣ ಚೇತರಿಕೆ, ಆರ್ದ್ರ ಚೇತರಿಕೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಚೇತರಿಕೆ.
ಆರ್ದ್ರ ಚೇತರಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪುಡಿಮಾಡಿ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಪರ್ಫಿಲ್ಟರೇಶನ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ ನೇರ ಚೇತರಿಕೆಯ ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಲೋಹದ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಥವಾ ಲಿಥಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆರ್ದ್ರ ಚೇತರಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ರಾಸಾಯನಿಕ ಘಟಕಗಳ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಏಕ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಲಕರಣೆಗಳ ವೆಚ್ಚದೊಂದಿಗೆ, ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಗಾತ್ರದ ಯೋಜಿತ ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಈಗ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಒಣ ಚೇತರಿಕೆ ಎಂದರೆ ದ್ರಾವಣಗಳಂತಹ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಿಲ್ಲದೆ ನೇರ ಚೇತರಿಕೆ ವಸ್ತುಗಳು ಅಥವಾ ಅಮೂಲ್ಯ ಲೋಹಗಳು. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಬಳಸುವ ಪ್ರಮುಖ ವಿಧಾನವೆಂದರೆ ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಬೇರ್ಪಟ್ಟಿರುವುದು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ. ಮಿಶ್ರಾ ಮತ್ತು ಇತರರು.
ತ್ಯಾಜ್ಯ-ಶ್ರೇಣಿಯ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿ ಇಯೊಸಿನೊಫಿಲಿಕ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಬಳಸಿ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಲಿಥಿಯಂ ಅನ್ನು ಮರುಪಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಸೋರಿಕೆ ಸಮಯ, ತಾಪಮಾನ, ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ ವೇಗ ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ನ ಸೋರಿಕೆ ಪರಿಣಾಮದ ಮೇಲೆ ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಇದನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಧಾನವು ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಅಂಶಗಳ ಚೇತರಿಕೆಗೆ ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ಲಿಥಿಯಂ ಆಸಿಡೋಫಿಲಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಸೋರಿಕೆ ದರವು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೃಷಿ ದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಜೈವಿಕ ಸೋರಿಕೆ ವಿಧಾನವು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ವೆಚ್ಚ ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಪರಿಣಾಮವು ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಮೇಲಿನವು ಲಿಥಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುಗಳ ಚೇತರಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಜ್ಞಾನದ ವಿವರವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಾಗಿದೆ. ನಮ್ಮ ಸಮಾಜಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಉತ್ಪನ್ನಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿತ ಅನುಭವವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುವುದು ಅವಶ್ಯಕ.