리튬을 만들 수 있는 새로운 '접착제'

배터리 재활용은 매우 중요하지만 오래된 팩을 제어하여 태우는 것과 같은 최신 기술은 독성 물질을 방출할 수 있습니다. 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)는 더 안전하고 저렴한 옵션을 가지고 있다고 말합니다.

리튬, 니켈, 코발트와 같은 값비싼 금속의 전 세계 공급이 부족하기 때문에 전기 자동차 및 가전제품용 리튬 이온 배터리를 재활용하는 것은 시급한 우선순위이지만 단점도 있습니다. 제어 연소와 같은 현재 기술은 독성 화학 물질을 방출할 수 있습니다. 그러나 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 과학자들은 해결책을 찾았다고 말합니다. 바로 물만으로 오래된 리튬 이온 전지를 재활용할 수 있는 새로운 물질입니다. 그리고 이는 곧 배터리 재활용을 더 저렴하고 안전하게 만들 수 있습니다.

배터리 셀은 접착제 같은 바인더를 사용하여 양전하를 띤 음극과 음전하를 띤 양극(전기를 전달하는 요소)을 함께 고정합니다. 로렌스 버클리(Lawrence Berkeley)의 물질은 수산화나트륨이 함유된 실온의 알칼리수에 용해되는 널리 사용되는 두 가지 폴리머로 만든 "빠른 방출" 바인더입니다. 그런 다음 배터리 금속을 용액에서 걸러내고 공기 건조할 수 있다고 연구진은 말했습니다. 연소가 없고 독소가 방출되지 않습니다.

로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 연구원이 리튬 이온 배터리 재활용을 보다 안전하고 저렴하게 만들기 위해 개발된 신속 방출 바인더 샘플을 보유하고 있습니다.

이 연구는 이미 오레곤 주 벤드에 있는 재활용 스타트업인 Onto Technologies를 통해 상업적 테스트로 옮겨가고 있습니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면 새로운 결합 물질은 "2~5년" 내에 리튬 이온 배터리에 사용될 수 있다고 버클리 연구소의 수석 과학자인 Gao Liu는 Forbes에 말했습니다.

Tesla 공동 창립자 JB Straubel이 이끄는 Redwood Materials와 토론토에 본사를 둔 Li-Cycle을 포함한 회사는 북미 전역에 대규모 재활용 시설을 건설하기 위해 수십억 달러를 모금하고 있으며 언젠가는 전기 원자재 금속의 핵심 공급업체로 자리매김할 것으로 기대하고 있습니다. 차량 배터리가 가장 필요합니다. 제너럴모터스(GM), 포드, 테슬라, 도요타, 현대, 파나소닉 등 기업이 계획하고 있는 수십 개의 새로운 배터리 공장이 향후 몇 년간 개장함에 따라 이는 매우 중요할 것 같습니다.

퀵 릴리스 바인더를 만든 과학자로는 Robert Kostecki, Gao Liu, Chen Fang 및 Muhammad Ihsan Ul Haq가 있습니다.

Liu는 "향후 10년 동안 온라인으로 리튬 이온 생산량이 얼마나 증가할지 살펴보면 연간 30% 정도 증가할 것"이라고 말했습니다. "그래서 우리가 10년 안에 재활용해야 하는 배터리의 양은 매우 성장하는 사업이 될 것입니다."

리튬 이온 배터리는 배기관 배기가스 및 기후 온난화 탄소 배출을 제거하는 데 탁월하지만, 연소되면 더러워집니다. 예를 들어, Tesla 배터리 팩에 불이 붙으면 다양한 인체 건강 문제와 관련된 유해한 독소와 폴리플루오로알킬 물질, 즉 PFAS 화학 물질이 방출됩니다.

특히 로렌스 버클리 연구소의 바인더에는 PFAS 화학 물질이 포함되어 있지 않습니다.

OnTo의 CEO인 Steve Sloop는 이메일 성명에서 "(PFAS 화학 물질) 없이 바인더를 고안하는 것은 어려웠지만 미래를 위해 매우 중요합니다"라고 말했습니다. "고객들은 건강 문제와 관련된 새로운 연관성 때문에 이를 원하지 않으며, 조만간 규제 당국도 우리가 이러한 화학 물질을 계속 사용할 수 없다는 점에 동의할 것입니다."

Lawrence Berkeley에 따르면 바인더 가격은 가장 일반적으로 사용되는 상업용 바인더 두 가지 가격의 약 10분의 1 수준입니다. 그리고 이 소재를 만든 팀은 전기 자동차용 배터리 외에도 휴대폰 배터리부터 전기를 저장하는 데 사용하는 대용량 배터리에 이르기까지 모든 크기의 배터리에 사용할 수 있다고 믿습니다.