পুরাতন ব্যাটারি দিয়ে কি করতে হবে তার সমস্যা দেখা দেয় বৈদ্যুতিক গাড়ির সুবিধা -অসুবিধা নিয়ে অনেক আলোচনায়। বেশিরভাগ মানুষের প্রথম ইচ্ছা হল কোষগুলিকে দ্বিতীয় জীবনের জন্য স্থির সঞ্চয়স্থান হিসাবে পুনuseব্যবহার করা।
কিন্তু কিছু সময়ে, এমনকি এই ব্যাটারিগুলিও তাদের জীবনের শেষ প্রান্তে পৌঁছে যাবে, এবং নতুন ব্যাটারির কাঁচামাল কেনার বিষয়ে উদ্বেগের কারণে এগুলি ফিরিয়ে দেওয়া বোধগম্য। পুনর্ব্যবহারযোগ্য উপকরণ ব্যবহার করে আরও ভাল ব্যাটারি তৈরি করা সম্ভব চাকরি জৌল ম্যাগাজিনে প্রকাশিত।
ব্যাটারি সেলের মতো জটিল কাঠামো ফিরিয়ে আনা একটি কঠিন কাজ, কিন্তু সম্ভাব্য লাভজনক, যা শিক্ষাবিদ ও শিল্পের জন্য আগ্রহের বিষয়। ওরচেস্টার পলিটেকনিক ইনস্টিটিউটের অধ্যাপক জন ওয়াং এর নেতৃত্বে জৌল অধ্যয়ন, অন্যান্য কোষ থেকে নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং কোবাল্ট থেকে তৈরি ক্যাথোড সহ লিথিয়াম-আয়ন কোষের কার্যকারিতা পরীক্ষা করে।
পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়া
শুরুতে, “যেকোন প্রকার এবং অবস্থা” এর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি কাটা, বিচ্ছিন্ন করা এবং স্ক্রিন করার আগে ছেড়ে দেওয়া হয়। বাক্স, তার, প্লাস্টিক এবং ইলেকট্রনিক বোর্ডগুলি পুনর্ব্যবহারের জন্য সরানো হয়, যার ফলে গ্রাফাইট, ক্যাথোড উপকরণ এবং অন্যান্য ধাতব অবশিষ্টাংশ ধারণকারী একটি কালো ভর থাকে। তারপর, ধোয়া এবং পরিস্রাবণ দ্বারা ভর থেকে বিভিন্ন উপকরণ অপসারণ করা হয়, যার ফলে নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং কোবাল্ট আয়ন বের হয়।
এই তিনটি উপাদানের আনুমানিক percent০ শতাংশ ফেরত দেওয়া হয়, এবং প্রত্যেকটির আপেক্ষিক পরিমাণ একবার নির্ধারিত হলে, তৈরি করা কোষের চূড়ান্ত অনুপাত অর্জনের জন্য তাজা নিকেল, ম্যাঙ্গানিজ এবং কোবল্ট সালফেট যুক্ত করা হয়। একটু বেশি চিকিত্সা এবং কয়েক ঘন্টা গরম করার পরে, পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড পাউডার একটি নতুন ব্যাটারি সেলে ব্যবহারের জন্য প্রস্তুত।
পুনর্ব্যবহার করা কি নতুনের চেয়ে উন্নত?
ওয়াং এবং সহকর্মীরা অনেক ধরণের কোষে পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড পাউডার পরীক্ষা করেছেন: মুদ্রা, একক স্তরের ব্যাগ, 1 আহ এবং 11 আহ। বিভিন্ন প্রজাতির কর্মক্ষমতা “তাজা” ক্যাথোড পাউডার দিয়ে তৈরি অনুরূপ কোষের সাথে তুলনা করা হয়েছিল।
পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড ব্যবহারকারী কোষগুলিকে তখন একের পর এক পরীক্ষা করা হয়, যেখানে তাজা ক্যাথোড উপকরণ ব্যবহার করে তাদের প্রায় একইভাবে চিকিত্সা করা হয়। শুধুমাত্র একটি উল্লেখযোগ্য ব্যতিক্রম ছিল: পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড উপকরণ ব্যবহার করে কোষগুলি 53 শতাংশ পর্যন্ত স্থায়ী হয়েছিল।
1 আহ কোষগুলি বারবার লোড করা হয়েছিল (1C) এবং খালি করা হয়েছিল (2C) তারা ভাঙা শুরু করার আগে তারা কতগুলি চক্র সহ্য করতে পারে তা জানতে। 3,150 চক্রের পরে নিয়ন্ত্রণ কোষগুলি তাদের আসল ক্ষমতার 80% এবং 7,600 চক্রের পরে 70% হ্রাস পেয়েছে। এই সময়ে, কাজ শেষ। একই সময়ে, পুনর্ব্যবহৃত উপাদান কোষগুলি 80 শতাংশ লোড অবস্থায় পড়ার আগে কেবল 4,200 চক্রের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। 70 % তাদের সেরাটা করার আগে তারা একটি “আশ্চর্যজনক” 11,600 টি ল্যাপে পৌঁছেছিল।
গবেষকরা যখন স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড পাউডারের দিকে তাকালেন, তখন তারা দেখতে পেলেন যে কণাগুলি খুব অনুরূপ, কিন্তু উল্টানো কণার নিয়ন্ত্রণ কণার চেয়ে কেন্দ্রে বড় ছিদ্র রয়েছে। উপরন্তু, পুনর্ব্যবহৃত গুঁড়ো একটু বেশি ভঙ্গুর ছিল। একটি আরও ছিদ্রযুক্ত কাঠামো লিথিয়াম আয়নগুলির বিস্তারকে সহজতর করে এবং রিফিলিং এবং ডিসচার্জ করার পরে আরও নমনীয় এবং ক্র্যাকিংয়ের জন্য আরও প্রতিরোধী।
পুনর্ব্যবহৃত ক্যাথোড উপকরণ ব্যবহার করে ব্যাটারী শীঘ্রই প্রদর্শিত হতে শুরু করতে পারে। ২০২২ সালের গোড়ার দিকে, ওয়াং এর প্রতিষ্ঠাতা, ব্যাটারি রিসোর্স, যুক্তরাষ্ট্রে কোষ পুনর্ব্যবহারের জন্য আরো দুটি উদ্ভিদ খোলার পরিকল্পনা করেছেন, আগামী বছরের শেষ নাগাদ ইউরোপে আরো দুটি উদ্ভিদ যোগ করার পরিকল্পনা রয়েছে। কোম্পানি বলেছে যে এটি 2022 সালের শেষ নাগাদ বছরে 30,000 টন ব্যাটারি রিসাইকেল করতে সক্ষম হবে।
Joule, 2021. DOI: 10.1016 / j.joule.2021.09.005 (DOI সম্পর্কে)
