१. लिथियम आयर्न फॉस्फेटच्या पुनर्वापरानंतरच्या प्रदूषणाच्या समस्या

२. बॅटरी पुनर्वापरानंतर प्रदूषणाच्या समस्या सोडवण्यासाठी एलबीएनएलने नवीन सामग्री शोधून काढली.

अलीकडेच, अमेरिकेतील लॉरेन्स बर्कले नॅशनल लॅबोरेटरीने (LBNL) जाहीर केले आहे की, त्यांना एक नवीन पदार्थ सापडला आहे जो केवळ पाण्याच्या साहाय्याने टाकाऊ लिथियम-आयन बॅटरीचे पुनर्चक्रीकरण करू शकतो.

लॉरेन्स बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाळेची स्थापना १९३१ मध्ये झाली आणि अमेरिकेच्या ऊर्जा विभागाच्या विज्ञान कार्यालयासाठी कॅलिफोर्निया विद्यापीठाद्वारे तिचे व्यवस्थापन केले जाते. या प्रयोगशाळेने १६ नोबेल पारितोषिके जिंकली आहेत.

लॉरेन्स बर्कले नॅशनल लॅबोरेटरीने शोधलेल्या नवीन पदार्थाला क्विक-रिलीज बाइंडर म्हणतात. या पदार्थापासून बनवलेल्या लिथियम-आयन बॅटरी सहजपणे पुनर्वापर करण्यायोग्य, पर्यावरणपूरक आणि बिनविषारी असतात. त्यांना फक्त वेगळे करून अल्कलाइन पाण्यात टाकावे लागते आणि आवश्यक घटक वेगळे करण्यासाठी हलक्या हाताने हलवावे लागते. त्यानंतर, धातू पाण्यातून गाळून वेगळे केले जातात आणि वाळवले जातात.

सध्याच्या लिथियम-आयन पुनर्वापराच्या तुलनेत, ज्यामध्ये बॅटरीचे तुकडे करून दळले जाते आणि त्यानंतर धातू व मूलद्रव्ये वेगळे करण्यासाठी ज्वलन केले जाते, त्यात गंभीर विषारीपणा असून त्याची पर्यावरणीय कामगिरीही खराब आहे. या तुलनेत नवीन सामग्रीमध्ये जमीन-अस्मानाचा फरक आहे.

सप्टेंबर २०२२ च्या अखेरीस, आर अँड डी १०० पुरस्कारांद्वारे २०२२ मध्ये जागतिक स्तरावर विकसित झालेल्या १०० क्रांतिकारी तंत्रज्ञानांपैकी एक म्हणून या तंत्रज्ञानाची निवड करण्यात आली.

आपल्याला माहीत आहे की, लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड, एक सेपरेटर, इलेक्ट्रोलाइट आणि स्ट्रक्चरल मटेरियल असतात, परंतु लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये हे घटक कसे एकत्र केले जातात हे फारसे ज्ञात नाही.

लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये, बॅटरीची रचना टिकवून ठेवणारा एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे चिकट पदार्थ (ॲडेसिव्ह).

लॉरेन्स बर्कले नॅशनल लॅबोरेटरीच्या संशोधकांनी शोधलेला नवीन क्विक-रिलीज बाइंडर हा पॉलिएक्रेलिक ऍसिड (PAA) आणि पॉलिथिलीन इमाइन (PEI) पासून बनलेला आहे, जे PEI मधील धनप्रभारित नायट्रोजन अणू आणि PAA मधील ऋणप्रभारित ऑक्सिजन अणू यांच्यातील बंधांनी जोडलेले आहेत.

जेव्हा क्विक-रिलीज बाइंडर सोडियम हायड्रॉक्साइड (Na+OH-) असलेल्या अल्कलाइन पाण्यात ठेवले जाते, तेव्हा सोडियम आयन अचानक चिकटण्याच्या जागी प्रवेश करतात आणि दोन पॉलिमर वेगळे करतात. वेगळे झालेले पॉलिमर द्रवात विरघळतात, ज्यामुळे त्यात अडकलेले इलेक्ट्रोडचे घटक मोकळे होतात.

किमतीच्या बाबतीत बोलायचे झाल्यास, लिथियम बॅटरीचे पॉझिटिव्ह आणि निगेटिव्ह इलेक्ट्रोड बनवण्यासाठी वापरल्यास, या चिकट पदार्थाची किंमत सर्वाधिक वापरल्या जाणाऱ्या दोन पदार्थांच्या तुलनेत सुमारे एक दशांश असते.