| 과제목적분류 | 에너지의 생산, 배분 및 합리적 이용 | 소속 | 자원활용연구본부 - 자원순환연구센터 |
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| 과제명 | 국문 | LFP(LiFePO4)양극을 적용한 전고체 이차전지의 순환경제 구현을 위한 재활용 메커니즘 기초연구 | ||
| 영문 | Fundamental Study on the Recycling Mechanism for Implementing a Circular Economy in All-Solid-State Secondary Batteries with LFP (LiFePO4) Cathodes | |||
| 연구기간 | 2025.11.01 ~ 2026.10.31 | |||
| 연구비 | 15,750,000원 | |||
| 연구책임자 | 이현준 | |||
| 연구내용 | 연구목표 | 본 연구는 LFP 양극재 및 LLZO 고체전해질 기반의 차세대 폐전고체전지로부터 핵심 유가금속(Li, Fe, La, Zr)을 고순도로 회수하는 친환경 순환 공정 구축을 최종 목표로 한다. 이를 위해 사이클론 전해회수법을 도입하여 철(Fe)을 선제적으로 분리하고, EDTA 착화 기법을 적용해 난분리성 희토류인 란타늄(La)과 지르코늄(Zr)의 공침을 억제하여 분리 효율을 극대화하고자 한다. 궁극적으로 모의 침출 실험을 통해 각 단계별 최적의 정제 조건을 도출함으로써, 경제성과 재현성을 갖춘 고효율 재원료화 프로세스를 확립한다. | ||
| 연구내용 | 본 연구는 LFP 양극재와 LLZO 고체전해질 기반의 폐전고체전지 침출액으로부터 철(Fe), 란타늄(La), 지르코늄(Zr), 리튬(Li)을 단계적으로 고순도 회수하는 공정을 개발한다. 우선, 사이클론 전해회수법을 적용하여 철을 선제적으로 제거 및 회수한다. 이후 핵심 난제인 란타늄과 지르코늄의 공침 방지를 위해 EDTA 착화 기술을 도입, 지르코늄을 마스킹(Masking)한 상태에서 란타늄을 옥살산염으로 우선 분리한다. 잔여 지르코늄은 별도 공정을 통해 산화물로 회수하며, 마지막으로 리튬을 인산리튬(Li3PO4) 형태로 석출시킨다. 각 단계별 pH, 전류 및 전, 착화제 농도 등의 최적 조건을 규명하여, 공침 없는 고효율 자원 순환 프로세스를 확립하는 것을 내용으로 한다. | |||
| 기대성과 | 본 연구는 LFP-LLZO 전고체전지 맞춤형 재활용 원천 기술을 확보하여, 사이클론 전해회수 및 EDTA 착화법을 통해 난분리성 유가금속(Li, La, Zr)의 고순도 회수 공정을 확립하는 데 의의가 있다. 이는 선행 연구가 부족한 분야에서의 독창적 성과로, SCI급 논문 게재 및 전문 인력 양성 등 높은 학문적 가치를 창출할 것이다. 나아가 전량 수입에 의존하는 핵심 광물의 자급률을 높여 수입 의존도를 낮추고, 향후 개화할 전고체전지 폐기물 시장에 선제적으로 대응함으로써 국가 자원 안보 강화 및 친환경 순환 경제 실현에 크게 기여할 것으로 기대된다. | |||
| 연구성과 | 논문(0건) | |||
| 특허(0건) | ||||
| 보고서(0건) | ||||