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| 과제목적분류 | 환경보전 | 소속 | 자원활용연구본부 - 배터리재활용연구단 |
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| 과제명 | 국문 | 이산화탄소 활용을 극대화한 리튬인산철 폐배터리 재활용 기술 개발 | ||
| 영문 | Development of recycling technology for LiFePO4-based spent batteries by maximizing CO2 utilization | |||
| 연구기간 | 2023.04.01 ~ 2028.12.31 | |||
| 연구비 | 1,880,000,000원 | |||
| 연구책임자 | 김수경 | |||
| 연구내용 | 연구목표 | o 이산화탄소 활용을 극대화한 리튬인산철 폐배터리 재활용 기술 개발 - (난제1 세부목표) 폐배터리 파분쇄 시 안정화 기술 및 팩 해체 시스템 개발 - (난제2 세부목표) 폐배터리로부터 폐양극재의 효율적인 분리 - (난제3 세부목표) 재생 LFP 양극재 성능 향상 - (난제4 세부목표) 습식 기반의 친환경적 Li 선택적 침출 기술 개발 - (난제5 세부목표) 습식 기반의 Li 침전법 고도화 및 전기화학적 회수 - (난제6 세부목표) 습식 기반의 재합성 양극재 성능 향상 - (난제7 세부목표) 재생(재합성) 양극재 수명 예측 기술 개발 - (난제8 세부목표) 건식 기반의 Li 추출/회수 기술 고도화 - (난제9 세부목표) 양극재 외 배터리 소재 재활용 방안 도출 | ||
| 연구내용 | o 1단계 : (난제1/2/3/4/5/9) - 1년차 : 가스 및 염수에 따른 가열방지 및 배터리 비활성화 평가 (난제1), 열처리 조건에 따른 잔류 도전재, 바인더 제거 효율 평가 (난제2), 고상 반응에서 질소, 공기 분위기에 대한 영향 파악 (난제3), 산 침출 시스템의 성능 데이터 확보 (난제4), Na2CO3 이용 Li2CO3 침전 시스템의 성능 확보 (난제5), 음극재, 집전체, 분리막, 전해질 분리 방법 도출 (난제9) - 2년차 : 비활성, 친환경 파쇄기술을 위한 전해질 용액 화학 연구 (난제1), 화학적 처리 조건에 따른 잔류 도전재, 바인더 제거 효율 평가 (난제2), 고상 반응에서 CO2 분위기와 반응 시간에 대한 영향 파악 (난제3), 암모니아 침출 기반 블랙파우더 침출과 CO2 전처리 효과 확인 (난제4), LiMnO2 전극을 이용한 전기화학적 Li 회수법 개발 (난제5), 열분해를 이용한 분리막, 전해질 재활용 기술 개발 (난제9) - 3년차(단계) : 탄산리튬 반응, 불산 미형성 등 안정적 파쇄를 위한 비활성 파쇄 기술 개발 (난제1), 블랙파우더 내의 입자 분리 기술 개발 (난제2), 수열 반응을 이용한 양극재 재생법에서 공정변수 최적화 (난제3), 전기화학에 기반한 암모니아 침출제 회수 기술 개발 (난제4), 폐 LFP 전극을 이용한 전기화학적 Li 회수법 개발 (난제5), 부유선별을 이용한 음극재 회수와 전지 소재로 직접 재활용 (난제9) o 2단계 : (난제1/3/6/7/8/9) - 4년차 : Lab scale 파쇄기 제작 및 고액분리 시스템 개발 (난제1), 신규 양극재 재생법 개발 (난제3), 상용 Li2CO3, FePO4 시약을 이용한 LFP 제조 (난제6), 재생(재합성) LFP 수명 예측을 위한 기계학습 방법의 결정 (난제7), 건식 기반의 폐배터리 재활용 기술 파악 (난제8), 폐LFP에서 Li 외 유가물질 (FePO4) 분리/회수 기술 개발 (난제9) - 5년차 : 폐배터리팩 형상 정보 database 구축 및 | |||
| 기대성과 | 본 연구사업 RFP에 명시된 바대로 본 과제는 “탄소 순배출 제로를 위한 지속가능한 에너지 및 자원회수 기술개발 난제”에 도전하고 있음. 탄소 배출에 적극적으로 대응하기 위하여 본 과제에서는 선정한 9개의 난제 중 다음 그림에서 정리된 바와 같이 7개의 난제에 대한 연구방법론으로서 CO2 활용을 고려하고 있음. 본 과제의 성공적인 기술 개발은 탄소 순배출 제로의 목표를 넘어서는 사회적, 과학기술적 성과를 기대할 수 있음. | |||
| 연구성과 | 논문(0건) | |||
| 특허(0건) | ||||
| 보고서(0건) | ||||
