배터리 시스템을 이용한 리튬회수 공정에서 리튬농도 영향 분석

Abstract

리튬 이차전지 시스템을 이용한 선택적 리튬이온추출 기술은 현존하는 리튬생산 공정인 증발법, 흡착법에 비하여 편의성, 공정시간, 환경적인 측면에서 장점을 갖고 있으며, 차세대 리튬생산 기술로서 주목을 받고 있다. 하지만, 전기화학시스템에서는 전해질 농도 및 회수전류 등이 공정효율에 지대한 영항을 미치기 때문에, 공정의 효율적인 적용을 위해서는 이러한 인자들에 대한 고려가 필요하다. 본 연구에서는, 전해질 농도 및 회수속도와 회수전류가 공정효율에 어떤 영향을 미치는 지에 대해 알아보았다. 또한 회수전류에 따른 효과를 확인하기 위해 동일한 농도에서 공정효율을 관찰하였다. 그 결과, 리튬농도가 높고 회수전류가 낮을수록 회수용량이 증가하고, 동일 농도에서 회수전류가 높을수록 회수속도가 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 공정에 소비되는 에너지는 방전과정인 회수공정이 효율적으로 진행될수록 절감된다는 것을 알 수 있었고, 에너지효율을 높이기 위해선 회수공정을 최적화하는 것이 가장 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 전해질 농도 및 전류 조건에 따른 전기화학적 리튬 회수 시스템의 공정 효율을 분석함으로써 다양한 농도의 염수에서 각 조성에 적합한 공정조건을 적용하여 회수공정을 최적화할 수 있는 토대를 마련하였다, 이는 전기화학적 리튬 회수 공정을 다양한 염수로부터의 실제 리튬생산 공정에 적용 가능성을 높여줄 것으로 기대된다.