본 기술은 리튬이온 함유 용액(해수 또는 염수)과 산성 용액 사이의 전위차를 이용해 리튬을 추출하는 전기화학적 공정입니다. 물분해 반응에서 발생하는 수소이온으로 셀 간 전기적 중성을 유지하여 연속적인 추출을 가능하게 합니다.
기존 리튬 추출 기술은 자원 확보가 어렵고 추출 효율이 낮다는 문제가 있었습니다. 또한 리튬 이온이 이동할 때 셀 간 전기적 불균형이 생겨 공정이 연속적으로 운전되지 못하고 경제성이 부족하다는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 0.2~0.5nm 이온채널을 가진 분리막을 사이에 두고 리튬 공급원을 담은 산화전극 셀과 산성 용액을 담은 환원전극 셀을 배치한 뒤, 1.2~2V 전압을 인가해 리튬 추출과 물분해를 동시에 일으키도록 구성됩니다. 산성 용액 수위를 0.1~10cm 낮게 설정해 막횡단 수압을 가함으로써 에너지 효율을 높이고 추출을 지속합니다. 해수 및 염호 염수 기반 리튬 자원화 플랜트와 지열수 리튬 회수 설비에 적용될 수 있어 부산물로 수소를 함께 얻으면서 배터리 원료용 리튬염 용액을 반복 농축할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 2차원 나노 마이크로 결정 분극 제어를 통한 고효율 다파장 마이크로 LED 어레이 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
WO2024-030007A1
