폐리튬이차전지에서 회수한 탄산리튬으로부터 2-step 침전공정을 이용한 고순도 수산화리튬 분말 제조 연구 (Study on Preparation of High Purity Lithium Hydroxide Powder with 2-step Precipitation Process Using Lithium Carbonate Recovered from Waste LIB Battery)

서지정보

· 발행기관 : 한국자원리싸이클링학회
· 수록지 정보 : 자원리싸이클링 / 28권 / 5호 / 60 ~ 67페이지
· 저자명 : 주소영, 강유빈, 심현우, 변석현, 김용환, 이찬기, 김대근

초록

금속 폐기물로부터의 유가금속 회수는 관련 원료의 수입 혹은 안정적 원료 수급을 위해서 매우 중요하다. 특히 폐리튬이차전지(LIBs)로부터 회수가 가능한 금속(Li, Co, Ni, Mn 등)의 재사용뿐만 아니라 폐리튬이차전지의 재활용 연구가 필수적이다. 폐리튬이차전지에서 회수된 수산화리튬(LiOH∙xH2O)은 촉매, 이산화탄소 흡수제 및 양극재의 전구체로 재사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐리튬이차전지로부터 회수된 탄산리튬 전구체를 사용하였으며, 침전공정을 이용한 선택적인 리튬 분리를 통해 고순도 수산화리튬 분말의 제조 및 최적화 연구를 진행하였다. 수산화리튬 제조 조건으로는 교반을 기반으로 반응온도 90 ℃, 반응시간 3 시간, 탄산리튬과 수산화칼슘의 비율 1:1의 조건에서 수행하였으며, 순도 향상을 위해 2-step 수산화리튬 제조 공정을 추가적으로 진행하여 최종적으로 고순도의 수산화리튬∙제일수화물(LiOH∙xH2O)을 제조하였다.

영어초록

A valuable metal recovery from waste resources such as spent rechargeable secondary batteries is of critical issues because of a sharp increase in the amount of waste resources. In this context, it is necessary to research not only recycling waste lithiumion batteries (LIBs), but also reusing valuable metals (e.g., Li, Co, Ni, Mn etc.) recovered from waste LIBs. In particular, the lithium hydroxide (LiOH∙xH2O), which is of precursors that can be prepared by the recovery of Li in waste LIBs, can be reused as a catalyst, a carbon dioxide absorbent, and again as a precursor for cathode materials of LIB. However, most studies of recycling the waste LIBs have been focused on the preparation of lithium carbonate with a recovery of Li. Herein, we show the preparation of high purity lithium hydroxide powder along with the precipitation process, and the systematic study to find an optimum condition is also carried out. The lithium carbonate, which is recovered from waste LIBs, was used as starting materials for synthesis of lithium hydroxide. The optimum precipitation conditions for the preparation of LiOH were found as follows: based on stirring, reaction temperature 90 ℃, reaction time 3 hr, precursor ratio 1:1. To synthesize uniform and high purity lithium hydroxide, 2-step precipitation process was additionally performed, and consequently, high purity LiOH∙xH2O powder was obtained.

참고자료

· 없음