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자료유형
학술저널
저자정보
정연재 (한국생산기술연구원) 손성호 (한국생산기술연구원) 박성철 (한국생산기술연구원) 김용환 (한국생산기술연구원) 유봉영 (한양대학교) 이만승 (목포대학교)
저널정보
한국자원리싸이클링학회 자원리싸이클링 자원리싸이클링 제28권 제6호
발행연도
2019.1
수록면
79 - 86 (8page)

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최근, 전기차 증가에 따른 리튬 전지의 사용량 증가로 리튬 가격 증가 및 폐리튬전지 발생량이 증가하고 있다. 이러한 이유로 폐리튬전지 내 리튬 회수에 대한 연구가 진행되고있다. 본 연구에서는 폐전기차 셀분말의 열처리 조건에 따른 선택적 리튬 침출에 관한 연구를 진행하였다. 셀 분말(LiNixCoyMnzO2, LiCoO2)로부터 선택적 리튬 침출을 위해서는 환원을 통한 상변화 및 분리가 필요하다. 폐전기차 셀분말 내 탄소는 고온에서 산소와 반응하여 환원제 역할을 한다. 적정 온도를 알고자 대기/질소 분위기에서 TG-DSC 분석 및 550 ~ 850 ℃ 열처리 후, XRD 분석을 하였다. 열처리 된 분말은 ICP 분석을 위해 D.I water에서 1:10 비율로 침출 후 분석하였다. XRD 분석결과, 700 ℃에서 Li2CO3 피크가 확인되었다. 850 ℃ 열처리 시 Li2O의 피크가 확인되었는데, 이는 Li2CO3가 723 ℃ 이상의 온도에서 Li2O와 CO2로 분해되었기 때문이다. 또한 Li2O와 Al2O3와 반응으로 LiAlO2가 확인되었다. 850 ℃에서 열처리 시 Li 침출율이 낮아졌는데 이는 LiAlO2가 D.I water에서 침출하지 않기 때문으로 판단된다. 리튬 침출율의 경우 열처리의 조건에 따라 달라지며, 질소 분위기 중 700 ℃로 열처리 시 약 45 %의 리튬침출이 확인되었다. 침출 용액을 고-액분리 후증발농축하여 XRD 분석을 실시한 결과, Li2CO3의 피크를 확인하였다.
#폐전기차 셀 분말 #재활용 #선택적 리튬침출 #열처리

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Martin / 2017 / Lithium market research–global supply, future demand and price development / Energy Storage Materials (6):171~179 google schola Bunsen, T. / 2018 / Global EV Outlook 2018: Towards cross-modal electrification / International Energy Agency google schola 김양화 / 2019 / 전기자동차 시장 및 배터리 관련 기술 연구 동향 / 한국수소및신에너지학회논문집 30(4):362~368 dbpia Zhang, Xihua / 2013 / An overview on the processes and technologies for recycling cathodic active materials from spent lithium-ion batteries / Journal of Material Cycles and Waste Management 15(4):420~430 google schola Paulino / 2008 / Recovery of valuable elements from spent Li-batteries / Journal of Hazardous Materials 150(3):843~849 google schola

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