학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔) |
권호 | 23권 1호 |
발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
제목 | 화학반응을 이용한 2차전지용 리튬 추출방법에 관한 연구 |
초록 | 2차전지는 전기를 모아 두었다가, 필요할 때마다 끌어다 쓰는 일종의 전기저장소이다. 2차전지는 현재 휴대용 기기, 우주 항공 분야 등에 널리 사용되고 있으며 향후 전기자동차 대중화시기를 결정짓는 가장 중요한 핵심 부품이다. 2차전지의 종류로는 니켈카드뮴, 니켈수소, 리튬이온전지 등이 있으며 그 중 무게가 가벼워 고용량의 전지를 만드는데 유리한 리튬이 전기 배터리의 핵심 원료로 사용되고 있다. 리튬을 생산하는 방식은 염수를 증발시켜 얻는 방법(Brine)과 내륙의 광석에서 얻는 채광 방법(Mining) 두 가지로 나뉜다. 염수를 증발시켜 얻는 방식은 높은 기술수준과 설비 투자 비용이 들고 소요 시간이 길게는 2년까지 걸려 효율적이지 못해 대부분의 리튬은 광석에서 추출하는 방식으로 생산하고 있다. 하지만 채광 방법 또한 1년이라는 짧지 않은 소요기간과 높은 운영 비용이 드는 단점을 가지고 있다. 최근 각광 받는 화학반응을 이용하여 염수에서 리튬을 직접 추출하는 방식은 이제까지의 생산 방식과는 달리 거대 규모의 증발못이 필요하지 않고 기후변화에도 영향을 받지 않으며 리튬 추출 속도를 대폭 단축 시킬 수 있다. 또한 리튬 회수율도 높아져 앞으로의 리튬 생산 방식의 변화를 주도할 가능성이 크다. 본 연구에서는 양극 및 음극의 전극재료, 분리막 및 전기화학적 반응기로 이차전지 충·방전 원리를 이용한 염수 내의 리튬이온 추출을 실험 하였다. 실험 결과 리튬 추출 소요시간은 최소 8시간으로 나타났으며 리튬 회수율도 기존의 50%보다 높은 90% 이상을 나타내었다. |
저자 | 박준우1, 채지훈2, 정희진2, 조범래3 |
소속 | 1(주)셀젠, 2(재)경북하이브리드부품(연), 3계명대 |
키워드 | <P>리튬; 2차전지; 화학반응; 염수; 전기화학</P> |