Toshiba, 저비용·저환경 영향 리튬이온 배터리 재활용 개발
도시바는 리튬이온 배터리의 산화물 양극을 저비용과 낮은 환경 영향으로 재활용할 수 있는 기술을 개발했습니다. 이는 2023년 8월부터 발효된 EU 배터리 규정이 제품의 수명 주기 전반에 걸쳐 탄소 발자국(CFP)과 환경적 고려를 요구함에 따라 신속한 대응이 필요해진 상황에서 큰 의미를 갖습니다.
이 새로운 재활용 방법은 간단한 열처리 공정을 통해 고성능과 긴 수명의 산화물 양극 리튬이온 배터리를 재활용할 수 있게 합니다. 도시바의 기술은 산화물 활성 물질의 안정한 결정 구조를 활용하여 원소 수준으로 되돌리지 않고 이를 재활용합니다. 이 과정은 복잡한 재활성화 과정 없이도 활성 물질과 집전체의 분리를 가능하게 하며, 비용을 줄이고 환경 영향을 감소시킵니다. 도시바는 이 방식이 신규 재료 대비 최대 85%의 탄소 발자국을 줄일 수 있다고 추정했습니다.
또한, 도시바는 니오븀 티타늄 산화물(NTO) 양극 배터리에 이 방법을 적용하여 재활용된 전극이 신규 전극과 비교하여 97% 이상의 용량을 유지하고, 동일한 수명을 가진다는 점을 입증했습니다.
전 세계가 탄소 중립을 추구하면서 리튬이온 배터리 재활용에 대한 수요가 증가하고 있습니다. EU 배터리 규정은 자원 순환과 환경 감소를 촉진하고 있으며, 일본 경제산업성도 배터리 공급망 개발을 위한 노력을 시작했습니다. 배터리 재활용은 주로 음극에서 발전해왔지만, 복잡한 과정과 비용으로 인해 흑연 양극의 재활용은 지연되어 왔습니다.
도시바의 기술은 재활용 과정에서 활성 물질의 구조와 특성을 유지하고 효율적으로 분리하며 불순물을 제거하는 것이 특징입니다. 이는 새로운 제품에 재활용 소재를 통합할 수 있는 미래의 재활용 계획을 마련할 수 있는 기반이 될 것입니다. 초기에는 공장에서 나오는 전극 스크랩을 대상으로 하고 이후에는 사용된 배터리로 범위를 확대할 계획입니다.
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