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IBL-26-2128

폐리튬이온전지의 양극재 재활용방법

등록일
2026-10-01
이차전지› 재활용› 습식 공정
폐음극 저품위 흑연을 환원제로 재활용하는 고온 배소 기반 양극재 침출 공정

본 기술은 폐리튬이온전지를 재활용할 때 음극재에서 분리된 저품위 흑연을 환원제로 사용하는 배소 공정을 침출 전에 수행하여, 코발트·니켈 등 양극재 금속산화물을 금속 상태로 전환함으로써 침출 효율을 높이는 기술입니다.

기존 습식 침출 공정에서는 양극재가 금속산화물 형태로 존재하기 때문에 황산 용액에서 용해 속도가 느리고 침출 효율이 낮았습니다. 이 때문에 별도의 환원제를 반드시 사용해야 하는 문제가 있었습니다.

본 기술은 폐전지 해체 과정에서 분리된 저품위 흑연을 양극재와 혼합하고 1030~1090℃의 무산소 분위기에서 배소하여 금속산화물을 순수 금속으로 환원시킨 뒤 산 용액으로 침출하도록 구성됩니다. 폐배터리 습식 재활용 공장이나 코발트·니켈 회수 전처리 라인 등에 적용될 수 있어 외부 환원제 구매 비용을 덜고 버려지던 폐흑연까지 공정 자원으로 소진할 수 있습니다.

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Key Features:
  • 폐리튬이온전지를 해체하여 금속산화물로 이루어진 양극재를 따로 분리해 내는 양극재 분리 단계
  • 음극재 정제공정에서 발생한 저품위흑연을 환원 대상 금속 대비 당량비 2~3배로 양극재에 혼합하는 단계
  • 탄소물질이 혼합된 양극재를 1030~1090℃ 범위에서 가열 배소하여 코발트와 니켈을 환원하는 단계
  • 배소 처리된 양극재를 산용액에 투입해 금속을 침출시켜 금속 침출액을 형성하는 단계

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본 발명은 산업통상자원부의 회수자원의 고부가가치화를 위한 습식제련 고도화 기술개발 지원을 통해 개발되었습니다.

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한국해양대학교
유경근
문서
출원일:
2020-11-23
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특허등록번호:
10-2542027
산업
이차전지
환경•생태계
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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