लिथियम आयन ब्याट्री

लिथियम-आयन ब्याट्री (Lithium Ion Battery) वा LIB एक रिचार्जेबल ब्याट्री हो। जब ब्याट्री अनचार्ज हुन्छ, लिथियम आयनहरू यसको नकारात्मक बाट सकारात्मक पक्षमा प्रवाहित हुन्छन् र जब ब्याट्री चार्ज गरिन्छ, यो एनोडबाट क्याथोड तर्फ बग्छ। यी ब्याट्रीहरू प्रायः आजको उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक सामानहरूमा प्रयोग गरिन्छ र पोर्टेबल इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि सबैभन्दा लोकप्रिय रिचार्जेबल ब्याट्रीहरू मध्ये एक हो।

नोकिया 3310 मोबाइलमा प्रयोग हुने ३.६ भोल्टको लिथियम आयन ब्याट्री

इलेक्ट्रो- केमिस्ट्री

लिथियम-आयन ब्याट्रीको एनोड (Anode) र क्याथोड (Cathode) मा रासायनिक प्रतिक्रिया हुन्छन्। यस ब्याट्रीको इलेक्ट्रोलाइट (Electrolyte) ले यी इलेक्ट्रोडहरू बीच लिथियम आयनको गतिको लागि एक माध्यम प्रदान गर्दछ। ^[1]

क्याथोडमा हुने आधा-प्रतिक्रिया-

${\displaystyle \mathrm {LiCoO_{2}} \leftrightarrows \mathrm {Li} _{1-x}\mathrm {CoO_{2}} +x\mathrm {Li^{+}} +x\mathrm {e^{-}} }$

एनोडमा हुने प्रतिकृया:

${\displaystyle x\mathrm {Li^{+}} +x\mathrm {e^{-}} +6\mathrm {C} \leftrightarrows \mathrm {Li_{x}C_{6}} }$

${\displaystyle \mathrm {Li^{+}} +\mathrm {LiCoO_{2}} \rightarrow \mathrm {Li_{2}O} +\mathrm {CoO} }$

प्रयोग

व्यवसायिक लिथियम आयन ब्याट्रीको ठूलो हिस्सा उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स र विद्युतीय गाडीमा प्रयोग हुन्छ। ^[2] यी डिभाइसहरू निम्न लिखित समावेश छन्:

• पोर्टेबल डिभाइस : मोबाइल फोन र स्मार्टफोन, ल्यापटप र ट्यब्लेट, डिजिटल क्यामरा र क्यामकोर्डर, विद्युतीय चुरोट, ह्यान्डहेल्ड गेम कन्सोल र फ्ल्यासलाइट.
• पावर टुल: तार रहित ड्रिल, स्यान्डर, स: ^[3]
• विद्युतिय सवारी साधन: electric vehicle batteries are used in electric cars,^[4] हाइब्रिड गाडी, इलेक्ट्रिक मोटरसाइकल र स्कुटर, इलेक्ट्रिक साइकल, personal transporters र आधुनिक विद्युतीय व्हिलचेयर . Also radio-controlled models, model aircraft, aircraft,^[5][6][7] and the मंगल ग्रह क्युरिओसिटी रोभर.

टेलिकम्युनिकेसन क्षेत्रमा ब्याक-अप पावरको लागि यसको प्रयोग हुन्छ।^[8] लिथियम आयन ब्याट्री ग्रिड उर्जा सञ्चितीको लागि पनि सम्भावित विकल्पको लागि पनि चर्चा हुने गर्छ।^[9] यद्यपि, लागत प्रतिस्पर्धाको लागि ठूलो स्तरमा हुन सकेको छैन। ^[10]

सुरक्षा

आगलागी जोखिम

भोल्टेज सिमितता

फिर्ता

वातावरणीय प्रभाव

लिथियम, निकल, र कोबाल्ट जस्ता तत्वको उत्खनन, घोलको उत्पादन, र खानी सम्बन्धी सहउत्पादनको असरदार वातावरणीय तथा स्वास्थ जोखिम छ। ^[11][12][13] लिथियम उत्खननबाट हुने जल प्रदुषण जलीय पारितन्त्रलाई निकै घातक हुन्छ। ^[14] यसले सतहको पानीको प्रदुषण, खानेपानी विषाक्त, स्वासप्रस्वास सम्बन्धी समस्या र भुदृष्य क्षय गराउँछ।^[11] यसले आसपास क्षेत्रमा पानी उपभोगमा पनि असन्तुल्न ल्याउँछ। (प्रती टन लिथियम १.९ मिलियन लिटर पानी)^[11] लिथियम उत्खननको सह-उत्पादनले म्याग्नेसियम र चुनको फोहोर जस्ता नसुल्झिने समस्याहरू निम्तिन्छ। ^[15]

लिथियम उत्खनन उत्तर तथा दक्षिण अमेरिका, एसिया, दक्षिण अफ्रिका, अष्ट्रेलिया, र चीनमा गरिन्छ। ^[16]

लिथियम आयन ब्याट्रीको लागी कोबाल्टको बृहत उत्खनन कङ्गोमा गरिन्छ।

एक केजी लिथियम आयन ब्याट्रीको निर्माणको लागि करिब ६७ मेगाजुल शक्तिको आवश्यकता पर्छ ^[17][18] विश्वव्यापी तापक्रम वृद्धि (global warming) मा लिथियम आयन ब्याट्रीको अंश उत्खनन तथा प्रशोधनमा गरिने उर्जाको स्रोतको निर्भर हुन्छ, र अनुमान गर्न कठिन हुन्छ, तर २०१९ मा गरिएको एक अध्ययन अनुसार ७३ केजी कार्बन डाइअक्साइफ प्रति किलोवाट घन्टा अनुमान गरिएको छ।^[19] प्रभावकारी पुनर्चक्रले कार्बन उत्सर्जन न्यूनीकरण गर्छ। ^[20]

ठोस फोहोर र पुनर्चक्र

मानवाधिकार प्रभाव

लिथियम आयन ब्याट्रीको कच्चापदार्थको उत्खननबाट स्थानीयवासी, विशेषतः आदिवासी जनतालाई खतरा पुग्न सक्छ।

प्रजातान्त्रिक गणतन्त्र कंगो बाट आउने कोबाल्ट न्यूनतम सावधानी र सुरक्षा बिना मुख्यत कामदारहरूबाट हाते औजारको माध्ययमले उत्खनन गरिन्छ। नतिजास्वरूप दुर्घटना र मृत्युको घटना बारम्बार भैरहन्छ । ^[21] यी खानीबाट हुने प्रदुषणले मानिसहरूलाई घातक रसायनको सम्पर्कमा पुर्याएको छ, जसबाट जन्म स्वासप्रस्वासमा समस्या हुने तथा अपांग शिशुको जन्म हुने गर्छ।^[22] यी खानीहरूमा बाल श्रम हुने गरेको कुरा ^[23][24] मानवाधिकारवादीले आरोप लगाउने गरेका छन्, र खोजी पत्रकारिताले पुष्टि गरेको छ। ।^[25][26]

अनुसन्धान

यो पनि हेर्नुहोस्

• रिचार्जेबल ब्याट्री
• लिड एसिड ब्याट्री
• निकल-क्याडमियम ब्याट्री

सन्दर्भ सामग्रीहरू

1. Gold Peak Industries Ltd., Lithium Ion technical handbook (PDF), मूलबाट २००७-०९-२७-मा सङ्ग्रहित। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण ११ जुलाई २०११ मिति
2. Xiao, Maya (जुन २०१९), "Lithium-Ion Battery Market Poised for Strong Growth in Europe; Energy Storage Applications will be Fastest Growing Sector", Interact Analysis (अङ्ग्रेजीमा), अन्तिम पहुँच २०२१-१२-२१। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण २०२२-०५-१८ मिति
3. "A Guide to Choosing Best Power Tool Battery for Your Cordless Tools", Best Power Tools For Sale, Expert Reviews and Guides, २५ अक्टोबर २०१८, अन्तिम पहुँच ३१ अक्टोबर २०१८।
4. Miller, Peter (१० जनवरी २०१५), "Automotive Lithium-Ion Batteries", Johnson Matthey Technology Review 59 (1): 4–13, डिओआई:10.1595/205651315x685445। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण १२ जनवरी २०२३ मिति
5. "Silent 2 Electro", Alisport, मूलबाट १७ फेब्रुअरी २०१५-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच ६ डिसेम्बर २०१४। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण १७ फेब्रुअरी २०१५ मिति
6. "Pipistrel web site", मूलबाट २ जुलाई २०१७-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच ६ डिसेम्बर २०१४। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण २ जुलाई २०१७ मिति
7. [tt_news& "Ventus-2cxa with FES propulsion system", Schempp-Hirth, [tt_news=640&tx_ttnews[backPid]=130&cHash=745a0119cc मूल]बाट २ अप्रिल २०१५-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच ११ मार्च २०१५। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण २ अप्रिल २०१५ मिति
8. GR-3150-CORE, Generic Requirements for Secondary Non-Aqueous Lithium Batteries.
9. Hesse, Holger; Schimpe, Michael; Kucevic, Daniel; Jossen, Andreas (२०१७-१२-११), "Lithium-Ion Battery Storage for the Grid—A Review of Stationary Battery Storage System Design Tailored for Applications in Modern Power Grids", Energies (अङ्ग्रेजीमा) 10 (12): 2107, आइएसएसएन 1996-1073, डिओआई:10.3390/en10122107।
10. Grey, Clare P.; Hall, David S. (डिसेम्बर २०२०), "Prospects for lithium-ion batteries and beyond—a 2030 vision", Nature Communications (अङ्ग्रेजीमा) 11 (1): 6279, आइएसएसएन 2041-1723, डिओआई:10.1038/s41467-020-19991-4, पिएमआइडी 33293543, पिएमसी 7722877, बिबकोड:2020NatCo..11.6279G।
11. Amui, Rachid (फेब्रुअरी २०२०), "Commodities At a Glance: Special issue on strategic battery raw materials", United Nations Conference on Trade and Development 13 (UNCTAD/DITC/COM/2019/5), अन्तिम पहुँच १० फेब्रुअरी २०२१।
12. Application of Life-Cycle Assessment to Nanoscale Technology: Lithium-ion Batteries for Electric Vehicles, Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency (EPA), २०१३, EPA 744-R-12-001।
13. "Can Nanotech Improve Li-ion Battery Performance", Environmental Leader, ३० मे २०१३, मूलबाट २१ अगस्ट २०१६-मा सङ्ग्रहित, अन्तिम पहुँच ३ जुन २०१३। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण २१ अगस्ट २०१६ मिति
14. Katwala, Amit, "The spiralling environmental cost of our lithium battery addiction", Wired (Condé Nast Publications), अन्तिम पहुँच १० फेब्रुअरी २०२१।
15. Draper, Robert, "This metal is powering today's technology—at what price?", National Geographic (February 2019) (National Geographic Partners), अन्तिम पहुँच १० फेब्रुअरी २०२१।
16. Franco, Alejandro (७ अप्रिल २०१५), Rechargeable lithium batteries : from fundamentals to applications, Franco, Alejandro A., Cambridge, UK, आइएसबिएन 9781782420989, ओसिएलसी 907480930।
17. "How "Green" is Lithium?", १६ डिसेम्बर २०१४। वेब्याक मेसिन अभिलेखिकरण २०१६-०७-२० मिति
18. "European Commission, Science for Environment Policy, News Alert Issue 303", अक्टोबर २०१२।
19. "Analysis of the climate impact of lithium-ion batteries and how to measure it"।
20. Buchert, Matthias (१४ डिसेम्बर २०१६), "Aktualisierte Ökobilanzen zum Recyclingverfahren LithoRec II für Lithium-Ionen-Batterien"।
21. Mucha, Lena; Sadof, Karly Domb; Frankel, Todd C. (२०१८-०२-२८), "Perspective - The hidden costs of cobalt mining", The Washington Post (en-USमा), आइएसएसएन 0190-8286, अन्तिम पहुँच २०१८-०३-०७।
22. Todd C. Frankel (सेप्टेम्बर ३०, २०१६), "THE COBALT PIPELINE: Tracing the path from deadly hand-dug mines in Congo to consumers' phones and laptops", The Washington Post।
23. Frankel, Todd C. (२०१६-०९-३०), "Cobalt mining for lithium ion batteries has a high human cost", The Washington Post, अन्तिम पहुँच २०१६-१०-१८।
24. Child labour behind smart phone and electric car batteries. Amnesty International (2016-01-19). Retrieved on 2018-01-07.
25. Crawford, Alex. Meet Dorsen, 8, who mines cobalt to make your smartphone work. Sky News UK. Retrieved on 2018-01-07.
26. Are you holding a product of child labour right now? (Video). Sky News UK (2017-02-28). Retrieved on 2018-01-07.