بررسی تاثیر اعمال فرکانس صوتی بر کاهش مدت زمان تخلیه ولتاژ باتری های لیتیوم - یون

استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی در سال‌های اخیر رشد کرده است و به دلیل ترکیب غنی از مواد ارزشمند مانند کبالت و نیکل، آن ها را به منبعی امیدوارکننده برای استفاده مجدد از این مواد ثانویه تبدیل کرده است. بازیافت باتری ها می تواند به کاهش مصرف انرژی فسیلی، انتشار گاز کربن دی اکسید، آلودگی محیط زیستی و مصرف مواد با ارزش با منابع محدود کمک کند. از سوی دیگر، خطرات مرتبط با بازیافت باتری های مصرف شده عمدتاً ناشی از آتش سوزی و انفجار ناشی از اتصال کوتاه ناخواسته است. تخلیه الکتروشیمیایی با استفاده از محلول های نمکی یک راه ساده، سریع و ارزان برای از بین بردن این مشکل است. در این مقاله اثر چهار نوع نمک طبیعی مختلف، سه نمونه از دریاچه های نمک (خوروبیابانک(a)، آران و بیدگل(b)، ارومیه(c)) و یک نمونه از کوه نمکی گرمسار- سمنان(d)، در غلظت 20% بر فرآیند تخلیه باتری های لیتیوم یونی بررسی گردید. سپس فرکانس های صوتی به منظور بررسی تاثیر بر فرآیند تخلیه اضافه گردید. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که اعمال فرکانس ها صوتی با وجود ناخالصی نمک ها، تاثیر خوبی بر فرآیند تخلیه باتری‌ها دارند. طبق نتایج مشاهده شد که محلول شامل نمک c پس از گذشت 90 دقیقه، برای دسترسی به حد ولتاژ 1 ولت و پس از گذشت 210 دقیقه، برای دسترسی به حد ولتاژ 5/0 ولت عملکرد بهتری را از خود نسبت به سایر نمک ها نشان داد. در فرآیند اعمال فرکانس های صوتی 28 کیلوهرتز محلول شامل نمک d پس از گذشت 110 دقیقه، حد ولتاژ آن ها از ولتاژ ابتدایی به 1 ولت رسید و پس از گذشت 180 دقیقه به حد ولتاژ 5/0 ولت رسید. در مقایسه آزمایش دسته دوم و آزمایش دسته اول می توان به این نتیجه رسید که طبق نتایج بدست آمده، درکل محلول شامل نمک (d) پس از اعمال فرکانس های صوتی 28 کیلوهرتز نتایج مطلوب تری از خود نشان داد. بهترین حالت ممکن برای استفاده از نمک های طبیعی برای تخلیه باتری های لیتیوم یون استفاده از نمک d به همراه استفاده از امواج فراصوت می باشد.