폐배터리 고성능 배터리로 재활용…충·방전 효율 87%

폐배터리 증가에 따른 환경오염과 자원 낭비 문제로 사용후 리튬이온전지의 양극재를 재활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 기존 산업계에서 널리 쓰이는 습식제련 공정은 금속 원소를 추출하는 과정에서 다량의 폐수가 발생하는 문제가 있다.

이 때문에 물을 사용하지 않는 사용후 배터리 직접 재활용 기술이 주목받고 있지만, 반응 입자 크기를 수십 ㎚(나노미터·10억분의 1ｍ) 단위로 줄이기 위해 고에너지의 볼밀(Ball-mill·쇠구슬을 이용해 물질을 작게 분쇄하는 공정) 과정을 필요로 하는 등 기술적인 한계가 있었다.

연구팀이 개발한 니켈리치 양극재 용량은 1ｇ당 198mAh(밀리암페어시)로 기존 건식 방식의 직접 재활용 제품보다 크고, 쿨롱 효율(충전한 전지를 방전시킨 후 다시 충전했을 때 얼마나 충전되는지를 나타내는 것으로, 충·방전 효율을 보여주는 값)도 87.3%로 높게 나타났다.