LCO 및 3원계 LIB 재활용을 위한 친환경 고효율 및 경제적인 방법 출시

| Jerry Huang

LCO 및 3원계 LIB 재활용을 위한 친환경 고효율 및 경제적인 방법 출시

편집자 주: 리튬 이온 배터리는 이제 다양한 전자 장치, EV 및 그리드 규모 에너지 저장 장치에 널리 사용됩니다. 리튬 이온 배터리에 대한 전 세계 수요는 계속해서 크게 증가하고 있습니다. 2030년에는 전 세계적으로 폐 리튬이온 배터리의 양이 1,100만톤을 초과할 것으로 추산되며, 이는 환경과 국민 건강을 심각하게 위협할 수 있는 거대한 오염원이 될 것입니다. 동시에 리튬이온 배터리 수요 증가는 리튬과 코발트 수요 증가로 이어진다. 반면 LIB 양극재의 리튬과 코발트 함량은 각각 15%와 7%로 광석과 염수에 비해 훨씬 높다. 따라서 폐 LIB 음극에서 금속 원소를 회수하는 것은 환경적, 사회적, 경제적 중요성이 큽니다. 현재 리튬이온 배터리 회수는 크게 전처리, 금속 추출, 금속 분리의 3단계로 나누어진다. 재활용 공정 중 금속 추출 단계의 연구 개발에서 습식 제련 공정은 금속 침출 속도가 높고 회수된 제품의 순도가 만족스럽기 때문에 가장 실행 가능한 옵션 중 하나입니다. 그러나 무기산을 사용하면 위험한 부산물이 발생하기 때문에 이 공정은 환경 친화적이지도, 경제성도 높지 않습니다. 유기산은 금속 회수를 위해 추가 환원제나 더 긴 반응 시간 및 더 높은 온도가 필요합니다.

Zhong Lin Wang 팀의 연구원들은 리튬 코발트 산화물 배터리(LCO) 및 삼원계 리튬 배터리를 포함한 LIB를 재활용할 수 있는 친환경적이고 효율적이며 경제적인 방법을 제시합니다.

추상적인

전 세계적인 탄소 중립 추세에 따라 리튬이온전지(LIB) 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 그러나 현재 폐 LIB의 재활용 방식은 친환경성, 비용, 효율성 측면에서 개선이 시급하다. 여기서 우리는 접촉 전기화에 의해 생성된 라디칼을 활용하여 초음파 하에서 금속 침출을 촉진하는 접촉 전기 촉매라고 불리는 기계 촉매 방법을 제안합니다. 우리는 또한 공정에서 재활용 가능한 촉매로 SiO2를 사용합니다. 리튬 코발트(III) 산화물 배터리의 경우 침출 효율은 6시간 이내에 90°C에서 리튬의 경우 100%, 코발트의 경우 92.19%에 도달했습니다. 삼원 리튬 배터리의 경우 리튬, 니켈, 망간 및 코발트의 침출 효율은 70°C에서 6시간 이내에 각각 94.56%, 96.62%, 96.54% 및 98.39%에 도달했습니다. 우리는 이 방법이 LIB 재활용을 위한 환경 친화적이고 효율성이 높으며 경제적인 접근 방식을 제공하여 기하급수적으로 증가하는 LIB 생산 수요를 충족할 수 있을 것으로 기대합니다.

참조

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01348-y

Poworks

Poworks 리튬 화합물의 전문 제조 업체 및 공급 업체입니다.

아카이브