우리 연구진이 그동안 전량 폐기되던 폐리튬일차전지를 재활용하는 기술을 구현했다.
한국지질자원연구원(원장 이평구)은 류태공 자원활용연구본부 책임연구원팀이 폐리튬일차전지 침출액에서 고순도 리튬을 환경친화적으로 분리·정제·전환하는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
리튬일차전지는 장기간 저장이 가능하고 에너지 밀도가 높다. 리튬이차전지만큼 많이 사용되지만, 한 번 방전되면 본래 상태로 되돌릴 수 없다.
성능 우수성과 별개로, 방전·폐기시 나오는 리튬폐액 때문에 처리 과정에서 많은 부대 비용이 발생했다. 재활용이 안 돼 리튬폐액 대부분이 폐수로 방류되거나 매립처리돼 환경 오염 문제도 심각하다.
연구팀은 폐리튬일차전지 침출액에서 불순물을 분리하고 탄산리튬(회수율 80% 이상)을 거쳐 고순도 염화리튬(순도 99.5% 이상)을 제조하는데 성공했다.
고순도 염화리튬은 용융점 전해를 거쳐 차세대 배터리로 꼽히는 리튬메탈전지로 탈바꿈 가능하다.
이에 힘입어 지질연은 리튬일차전지 선도기업인 비츠로셀(대표 장승국)과 15일 비츠로셀 서울사무소에서 '리튬 메탈전지 재활용 및 리튬직접추출(DLE) 실증기술 공동개발 업무협약'을 체결했다.
양 기관은 공동연구 개발·기술·장비·시설·인력 교류, 연구개발(R&D) 사업화 등에 나설 예정이다.
나아가 리튬 원재료 확보가 가능한 비츠로셀에 연구 플랫폼을 구축하고, 지질연 원천기술인 '해외 저품위 염호 맞춤형 리튬추출 실증화기술 개발'을 중심으로 공동 연구할 계획이다.
류태공 책임은 “이번 기술개발은 지질연 자체연구사업으로 시험검증을 거치고 경제성 평가로 리튬 재자원화 사업화 모델 검토 등을 마친 우수한 성과”라며 “폐전지와 폐수 업사이클링 기술을 기반으로 저품위 염호에서 리튬직접추출 기술을 접목해 리튬 자원화를 앞당기겠다”고 밝혔다.
이평구 원장은 “기관의 재활용 원천기술을 적극 활용해, 특정 국가 의존도가 높은 리튬 원재료 대외 의존도를 낮추는데 최선을 다하겠다”며 “국내 배터리 소재 기업과 다양한 협업을 통해 환경 친화적인 연구기술로 리튬 등 핵심광물 원재료를 확보·공급하는데 앞장서겠다”고 말했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
