리튬 이온 배터리: 기회와 도전

미래는 전기입니다.

전기차(EV)의 성장과 대중화로 리튬이온 배터리가 주목받고 있다. Bloomberg 2019 Electric Vehicle Outlook에 따르면 상업용 및 승용차를 포함한 EV는 향후 50년 동안 리튬 이온 배터리 시장의 수요를 지배할 것입니다. 리튬 이온 배터리는 EV 및 가전 제품에 가볍고 효율적인 전력을 제공합니다. NiMH(니켈 금속 수소화물) 배터리에 비해 리튬 이온 배터리는 킬로그램당 와트시(wh/kg) 용량이 XNUMX% 더 큽니다.

리튬 이온 배터리의 시장 과제

이 성장하는 시장의 과제는 리튬 이온 배터리 제조를 위한 핵심 광물 자원에 대한 제한된 접근입니다. 리튬(Li), 망간(Mn), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등 양극재를 구성하는 주요 광물은 공급이 부족하다. 이러한 광물을 채굴하고 정제할 때 환경에 미치는 영향과 배터리 폐기물 비축량을 처리해야 하는 필요성으로 인해 상황이 악화되었습니다. 따라서 사용한 리튬 이온 배터리의 재활용 능력 개발이 더욱 중요해지고 있습니다.

리튬 이온 배터리

시장은 이러한 요구에 부응했으며 많은 사람들이 기회를 포착하고 있습니다. 북미 전역에서 점점 더 많은 재활용 회사가 생겨나고 있습니다. 작년 말, 캐나다 회사는 NY Rochester에 175억 25만 달러 규모의 공장을 건설하기 시작했습니다. 완공되면 북미에서 가장 큰 리튬 이온 배터리 재활용 공장이 될 것입니다. 이 공장은 최종적으로 95미터 킬로톤의 투입 물질을 생산할 수 있게 되며, 코발트, 니켈, 리튬 및 기타 귀중한 원소의 XNUMX% 이상을 회수하게 됩니다.1

EAG 과학자들은 리튬 이온 배터리 재활용을 주도합니다.

EAG 과학자들은 리튬 이온 배터리 재활용 분야의 리더입니다. 장기간 일관성을 유지하면서 정확하고 안정적으로 측정하는 노하우를 개발했습니다. EAG 과학자들은 Li/전이 금속 비율(화학량론, 오프 화학량론), 도펀트 농도 및 주요 미량 불순물의 고감도 정량을 정확하게 결정하기 위해 대표적인 샘플링 및 검증된 원소 분석 기술을 결합합니다. 

이러한 분석 기술에는 NIST 고성능이 포함됩니다. 유도 결합 플라즈마 광 방출 분광법(HP ICP-OES), 유도 결합 플라즈마 질량 분석기(ICP-MS) 및 글로 방전 질량 분석기 (GDMS). 이는 일관된 품질, 고성능 및 긴 수명을 가진 리튬 이온 배터리를 제조하는 데 중요합니다. EAG 과학자들은 또한 재활용 전자 폐기물의 전이 금속 함량에 대한 대표적인 샘플링 및 정량적 결정과 재활용 구리(Cu) 호일, 알루미늄(Al) 호일 및 흑연 재료의 순도 인증을 위한 노하우를 개발했습니다. EAG 팀은 다음과 같은 여러 기술을 활용합니다. 주사 전자 현미경 (SEM)/에너지 분산 X 선 분광법 (EDS)전자 에너지 손실 분광법 (EELS) 리튬 이온 배터리에서 발견되는 다양한 불순물을 특성화합니다.

EAG는 재활용된 리튬 이온 배터리 재료에서 발견되는 불순물을 이해하는 데 있어 귀중한 자원이자 파트너입니다. EAG에서 우리는 불순물이 재료에서 어떻게 방출되는지 더 깊이 이해하고 뛰어난 샘플링 방법을 가지고 있습니다. 배터리 산업은 현장 재고 재료를 얼마나 정확하게 측정하는지에 관한 것입니다. 그것은 생산 관리에 관한 것입니다. EAG의 과학자보다 이것을 더 잘 이해하는 사람은 없습니다. 리튬 이온 배터리 재활용과 관련된 문제를 발견하기 위해 귀하와 협력하고 싶습니다. 제발 contact 오늘 우리가 도울 수 있는 방법을 배우기 위해.

인용 출처

1Kumagai, J. (2021년 5월 XNUMX일). 리튬 이온 배터리 재활용이 마침내 북미에서 시작되었습니다. 스펙트럼.ieee.org/에서 검색: https://spectrum.ieee.org/lithiumion-battery-recycling-finally-takes-off-in-north-america-and-europe

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