태양광 LFP 배터리서 리튬 선택 회수

재생에너지 저장 시스템에 리튬인산철(LFP) 배터리 채택이 증가함에 따라, 폐배터리 처리 문제와 함께 핵심 광물 회수 기회가 부상하고 있습니다. 기존 리튬 회수 연구는 강산, 외부 가열, 미분쇄 재료를 주로 사용했으며, 태양광 저장용 폐 LFP 배터리에서 리튬을 선택적으로 회수하는 연구는 상대적으로 부족했습니다. 본 연구는 초산-과산화수소 침출 시스템을 활용하여 폐 태양광 LFP 배터리에서 리튬을 선택적으로 회수하는 방법을 탐구했습니다. 폐배터리에서 회수한 양극 활물질(CAM)을 특성화하고, 최적화 실험을 통해 최적 조건을 도출했습니다. 최적 조건은 초산 100%, 과산화수소 275% (화학량론적), 상온, 고형물 20% 펄프 밀도, 1시간 반응 시간, 그리고 850 µm 체 통과율 85%의 미분쇄 CAM으로 설정되었습니다. 세 번의 독립적인 확인 실험 결과, 리튬 침출 효율은 평균 95.382 ± 0.109%에 달했으며, 철은 0.089 ± 0.008%, 인은 0.009 ± 0.002%로 매우 낮은 침출 효율을 보였습니다. 잔류물 XRD 분석에서는 헤테로사이트(FePO4)가 주요 결정상으로 확인되었으며, 준정량 분석 결과 약 96%의 상 비율을 나타내어 LFP 구조의 선택적 탈리튬화를 뒷받침했습니다. 이 공정은 외부 가열이나 추가 분쇄 없이 온화한 조건에서 리튬이 풍부한 침출액과 FePO4가 풍부한 잔류물을 생산했습니다. 이는 초산-과산화수소 시스템이 폐 LFP 배터리에서 리튬을 선택적으로 습식 야금 회수할 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 보여줍니다.